直线二级倒立摆基于LMI算法的滑模鲁棒H∞控制

倒立摆系统的控制研究一直是控制领域里经久不衰的课题,倒立摆系统是高阶次、自然不稳定系统,容易受到外界干扰或者自身一些不确定性因素的影响而失去稳定。若用传统的滑模控制难以实现系统具有全程鲁棒抗干扰能力,同时存在控制输入抖振的现象。对此,提出了滑模鲁棒状态反馈 控制,即设计了带有滑模面参数和状态反馈增益的复合控制器,将问题转化为通过线性矩阵不等式求解优化值的优化问题,优化了状态反馈增益和滑模面,使得整个闭环控制系统具有全局强鲁棒性的特点,并实现了削弱抖振的目的。仿真结果表明了该控制方法的有效性和可行性,并且具有较强的鲁棒性和响应速度快的优越性,对高阶次不稳定系统具有很好的控制效果。     

基于LMI三级倒立摆系统的H_∞鲁棒控制

倒立摆系统为典型的快速、多变量、非线性、绝对不稳定系统,且存在不确定因素。针对三级倒立摆系统中所受摩擦的不确定性,采用LMI方法,设计了H∞鲁棒控制器,给出了控制器的求解方法。仿真实验证明,控制方法具有很好的鲁棒稳定性。     

区间广义系统的鲁棒H_∞控制

讨论了线性时不变区间广义系统基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题·利用区间矩阵的一种等价描述形式,将所讨论的区间广义系统转换成一般的线性时不变不确定广义系统,给出了区间广义系统二次稳定且具有扰动衰减度γ及二次能稳定且具有扰动衰减度γ的概念,得到了该问题可解的充要条件是一个基于系统参数矩阵的矩阵不等式有满足广义约束的解,同时也给出了满足该问题的反馈矩阵的构造方法·     

基于LMI三级倒立摆系统的H∞鲁棒控制

倒立摆系统为典型的快速、多变量、非线性、绝对不稳定系统,且存在不确定因素.针对三级倒立摆系统中所受摩擦的不确定性,采用LMI方法,设计了H∞鲁棒控制器,给出了控制器的求解方法.仿真实验证明,控制方法具有很好的鲁棒稳定性.     

基于鲁棒LQ控制的倒立摆系统分析和设计

基于最优控制的思想,针对倒立摆对象的不确定性因素,设计了鲁棒LQ控制器,并在倒立摆实验装置上进行了实验.实验结果表明,设计的鲁棒LQ控制器的性能优于LQ控制器.     

两级倒立摆的鲁棒H∞状态反馈控制

简要地介绍了基于观测器的鲁棒Ｈ∞状态反馈综合方法，并利用这种方法对两级倒立摆平衡控制系统进行了研究，给出了鲁棒控制器并通过仿真的手段对所得的闭环系统进行了分析．结果表明，利用本方法所设计的两级倒立摆平衡控制系统的鲁棒稳定性是令人满意的．     

不确定离散系统的鲁棒H∞控制

系统的不确定性具有线性分式顶点凸多面体形式.引入一个一般变量Q(没有任何结构约束,例如对称),使Lyapunov函数矩阵P和系统矩阵A,C分离,得到一个关于此类离散系统H∞性能的线性矩阵不等式(LMI)性质.这个特性有助于通过依赖于参数的Lyapunov函数得到一个关于此类系统保守性更小的充分条件.在此基础上给出了H∞状态反馈控制器的设计.最后给出仿真例子检验结果.     

基于扩展线性矩阵不等式的鲁棒模型预测控制

提出了一种基于扩展线性矩阵不等式的鲁棒模型预测控制器的综合方法。通过引入松弛矩阵变量,实现了Lyapunov矩阵变量与系统矩阵的解耦,提供了额外的设计自由度,同时也降低了Lyapunov变量的保守性;通过将提出的方法应用于某型飞机综合飞行/推进控制系统的纵向控制律设计,并与传统的鲁棒模型预测控制方法进行对比仿真,检验了所提出方法的有效性和优越性。     

带有时变时滞的中立型随机系统的鲁棒镇定和H_∞控制

研究了带有时变时滞的中立型随机系统的鲁棒镇定和H∞控制问题.利用Lyapunov泛函方法和It o^公式,基于状态反馈控制器,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出了闭环系统鲁棒镇定及H∞控制的新方法.最后,数值算例说明了该方法的有效性.     

带状态时滞和输入时滞的不确定非线性系统的鲁棒H_∞控制

针对一类带有状态时滞和输入时滞的不确定非线性系统,研究了鲁棒H∞控制问题.在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,并采用一个新的积分不等式方法,用线性矩阵不等式的形式给出了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖条件,其保守性小于已有的结果.最后给出数值例子验证了所给结论的可行性和有效性.     

基于反演滑模变结构控制的倒立摆系统跟踪控制设计

针对倒立摆系统滑模控制的抖动和动态性能指标不理想的问题,提出了一种新型的反演滑模控制方法进行跟踪控制,使倒立摆系统具有了很好的快速跟踪性和稳定性,而且控制器设计简单,便于广泛应用.     

广义不确定线性系统的输出反馈鲁棒H_∞控制

研究一类具有范数有界参数不确定性广义线性系统的鲁棒Ｈ∞控制问题。利用矩阵不等式方法,导出广义 不确定线性系统正则、稳定且无脉冲模,同时传递函数满足给定的Ｈ∞范数界的等价条件。在此基础上,证 明了广义不确定线性系统的输出反馈鲁棒Ｈ∞控制问题等价于适当广义确定系统的输出反馈Ｈ∞控制问 题。     

一类不确定模糊时滞系统的鲁棒输出反馈H_∞控制

研究了一类不确定模糊时滞系统的鲁棒输出反馈控制问题.首先利用模糊T-S模型对一类非线性不确定时滞系统进行建模.其次,基于李雅普诺夫函数方法,给出了鲁棒输出反馈控制器存在的充分条件,该条件最后转化为一个线性矩阵不等式的可解性问题.数值的例子验证了结果的有效性.     

分级模糊滑模解耦控制方法在二级倒立摆中的应用

采用分级模糊滑模解耦控制方法,将二级倒立摆非线性系统解耦成几个次级系统,基于Lyapunov函数的自适应规则来调解分级滑模控制器的耦合因素,并且通过仿真实验,在保证系统稳定性的基础上,获得了良好的解耦性能,同时也验证了该方法的可行性及优于采用常规模糊滑模解耦控制的解耦性能.     

具有状态和控制时滞的线性不确定系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对同时具有状态和控制时滞的不确定线性时滞系统，运用线性矩阵不等式（LMI）方法，给出了鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制方案．该方案既能使闭环系统稳定，又能保证系统具有一定的H∞性能．实例表明了该设计方法的有效性．     

不确定时滞Lur’e控制系统的鲁棒H_∞观测器设计

研究一类具有不确定时滞性Lur’e控制系统的状态观测器设计和基于状态观测器的鲁棒控制器设计问题.在系统状态不能直接被测量的情况下,通过构造增广系统,利用Lyapunov稳定性理论,得到了关于Lur’e控制系统存在状态观测器和基于状态观测器的鲁棒控制器的充分条件,并利用MATLAB的LMI工具箱求解状态观测器和控制器参数.最后,通过仿真实例验证了该设计方法的有效性和可行性.     

基于微分几何法的主动悬架鲁棒H∞控制

利用微分几何法和鲁棒H_○∞控制理论,提出一种基于微分几何法的主动座椅悬架和车辆主动悬架的鲁棒H_○∞控制策略.在建立“车－ 椅”车辆三自由度模型的基础上,考虑座椅悬架和车辆悬架弹性力和阻尼力的非线性特性,应用微分几何法并经过非线性状态反馈变换的方法,对主动悬架非线性系统进行精确线性化.然后以底盘垂向加速度和座椅垂向加速度为控制目标,以车轮动态位移、车辆悬架挠度范围小于规定值为约束条件,设计出了座椅悬架和车辆悬架鲁棒H_○∞控制器, 并用Matlab/Simulink进行仿真实验验证了集成变增益LQR控制方法的有效性和可行性.     

连续区间系统的鲁棒 H∞控制:LMI方法

研究了一类连续区间系统的鲁棒 H∞控制问题.首先基于一个等价变换,将区间系统转换为一个具有时变参数不确定性的线性系统.然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法讨论了系统的鲁棒稳定性以及扰动衰减度,得到检验该类系统鲁棒稳定且具有 H∞性能γ的新的充分条件,用同样的方法得到系统鲁棒镇定且具有 H∞性能γ的判定条件,并设计了系统鲁棒 H∞状态反馈控制器.通过求解一个凸优化问题,还可以得到该区间控制系统最优的扰动抑制水平及相应的鲁棒 H∞状态反馈控制器.所得结果均以LMI的形式给出,求解方便.最后通过仿真算例验证了本文结果具有更小的保守性.     

具有控制器增益变化的不确定离散关联系统的鲁棒分散H_∞控制

研究一类不确定离散关联系统的鲁棒分散H∞控制问题,利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计出具有控制器增益变化的分散状态反馈控制器,使得闭环系统稳定,且满足H∞性能.最后,利用一个数值例子说明了所给设计方法的有效性.     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式（LMI）的标准形式，研究了常见的控制问题及LMI的关系。重点讨论了基于LMI方法的鲁棒控制器设计问题，以及鲁棒控制的分析和综合问题，推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式（LMI）形式，给出了通过求解LMI构造控制律的算法。以某水下航行器为例，设计了基于LMI的鲁棒控制器，仿真结果验证了所给控制律算法的有效性