基于线性矩阵不等式的广义系统H_2优化控制

研究了线性时不变连续广义系统的H2 优化控制问题 ,目的是寻找一个状态反馈控制器 ,不仅保证闭环系统是容许的 ,而且使闭环系统达到H2 次优性能 ,即闭环传递函数的H2 范数小于一个给定的正数γ·利用线性矩阵不等式 (LMI)方法得到该系统的H2 范数界的一个充分条件 ,并给出了一个H2 次优控制器的设计·数值例子进一步说明了设计方法·     

不确定变时滞模糊广义系统的最优保成本控制

针对一类带有时变时滞的不确定T-S模糊广义系统,提出了基于时滞独立准则的最优鲁棒保成本控制方法.考虑一个线性二次成本函数作为闭环系统的性能指标,以线性矩阵不等式的形式给出了状态反馈保成本控制器存在的充分条件.最优保成本控制器的设计问题可以被简化为一个线性不等式约束的凸优化问题.所设计的保成本控制器不仅保证闭环系统的渐近稳定,而且具有最小的保成本上界.最后,数值算例说明了所提出方法的有效性以及最优保成本控制器的良好性能.     

参数不确定性模糊大系统的保性能控制:LMI方法

研究了一类具有参数不确定性的关联模糊大系统的保性能控制问题，基于线性矩阵不等式（LMI）方法给出了该不确定性模糊大系统分散状态反馈保性能控制器的设计方案，所设计的分散状态反馈保性能控制器不但使得该不确定性模糊大系统闭环渐近稳定，而且使得其二次型性能指标的上界最小．最后通过一个数值例子说明了所提出方法的有效性．     

离散模糊双线性系统的广义H2控制

针对离散模糊双线性系统的广义H2控制问题,基于分段李雅普诺夫稳定性理论,通过设计分段状态反馈控制器,得到了闭环分段模糊双线性系统广义H2稳定的充分条件,控制器的设计可以通过两步法把双线性矩阵不等式转化成求解一系列的线性矩阵不等式得到,数值仿真例子验证了这种控制器的设计方法的有效性和理论结果的正确性。     

一类不确定离散广义系统的鲁棒H_2控制

研究一类不确定离散广义系统的鲁棒H2优化控制问题·对系统所有容许的不确定参数,提出满足鲁棒H2性能的一个充分条件,目的是设计状态反馈控制律,保证闭环系统是容许的且满足鲁棒H2性能·得到该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件并给出一个控制律的设计·数值例子进一步说明本文的主要结果·     

多时滞不确定广义系统的非脆弱H∞保成本控制

对一类具有结构不确定性的线性多时滞广义系统,结合了一个二次性能指标,研究其非脆弱H∞保成本控制律的设计问题.基于Lyapunov稳定性理论证明其系统的稳定性.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,分别对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形加以讨论,得到非脆弱保成本控制律设计的一个充分条件.该控制器能保证闭环系统稳定和一定的线性二次性能指标上界,同时具有H∞范数下的干扰抑制作用.最后,针对加法和乘法两种摄动的情况,用数值例子进一步说明本文所给方法的有效性.     

多模型油藏闭环管理

 针对目前基于单一模型进行油藏闭环管理的局限性,结合油藏数值模拟技术,提出了一种基于多模型实现的油藏闭环管理方法。利用集合卡尔曼滤波(EnKF)法通过拟合实测数据对地质模型进行实时更新,并以更新后模型的经济净现值的期望值作为目标函数,通过随机扰动近似算法(SPSA)进行油田生产优化。计算实例显示,应用该方法进行油藏闭环管理能够降低油藏模型的不确定性,给出更为合理的地质模型估计,所得控制方案相比常规方案明显改善了注水开发效果、提高了经济效益、降低了开发的风险性。     

网络环境下离散时间非线性系统量化输出反馈镇定

研究了带有扇形非线性和不完美测量的离散时间系统的输出反馈镇定问题.所提出的控制律模型同时考虑了网络诱导的时滞、丢包和信号量化.通过选取恰当的李亚谱诺夫泛函,得到了依赖于网络状况且具有较少保守性的稳定条件.据此,以一种非线性矩阵不等式的方式给出了静态输出反馈镇定控制器的存在性准则,该非线性矩阵不等式可以利用所提出的锥补线性化(cone complementary linearization,CCL)方法求解.最后提供了一个数值例子验证了方法的有效性.     

基于T-S模型不确定离散时滞系统的保成本控制

针对非线性不确定时滞系统的模糊保成本控制问题,讨论了参数不确定离散时滞系统的模糊保成本控制问题,并基于线性矩阵不等式(LMI:Linear Matrix Inequality)给出了参数不确定离散时滞系统模糊保成本控制的控制律存在的一个充分条件及成本上界.从而使求解模糊保成本控制器的非优化问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题.数值仿真结果表明,所提出的方法是可行而有效的.     

一类连续非线性系统的动态输出反馈H_∞控制器设计

针对一类具有非线性不确定性的连续非线性系统研究了动态输出反馈H∞控制器的设计问题.所设计的控制器不仅使得闭环系统渐近稳定,而且满足H∞性能要求.提出了一种基于S-过程解决该类非线性不确定性的设计方法.基于李亚普诺夫稳定性和线性矩阵不等式技术给出了控制器存在的充分条件,并利用基于线性矩阵不等式的凸优化方法求解控制器.最后,通过一个仿真例子验证所提方法的有效性.     

基于多包传输的非线性离散系统脉冲控制器设计

针对非线性离散脉冲系统,设计了一种基于多包传输的脉冲反馈控制器以保证相应的闭环系统渐近稳定.首先,考虑从测量变送器到控制器以及从控制器传输到执行器都有数据丢包,并均为独立的Bernoulli过程,建立了闭环多包传输离散脉冲反馈控制系统的数学模型.其次,根据系统范数稳定理论,给出系统在连续状态和脉冲发生时刻保证系统渐近稳...     

一类不确定脉冲时滞系统的指数镇定

针对一类不确定脉冲时滞系统的鲁棒控制问题,通过设计鲁棒状态反馈控制器以消除脉冲扰动和时滞对系统的影响,从而使系统稳定.为此基于Lyapunov稳定性理论,选取适当的Lyapunov函数并结合Riccati方程以及线性矩阵不等式技术,设计状态反馈控制器,使得闭环系统实现鲁棒指数稳定.通过求解线性矩阵不等式给出鲁棒控制器的设计方法,最后通过数值例子说明方法的有效性.     

基于动态全局模型的模糊控制系统稳定性分析

针对目前国内外尚缺乏模糊控制系统设计与性能分析的一般方法,研究了基于动态全局模型的模糊控制系统的系统化设计与稳定性分析方法．被控的模糊系统由一组动态模糊状态空间模型表示,该模型可看作是T-S模糊模型的扩展．整个模糊系统的模糊控制器的设计思路是根据期望的闭环极点找到每一子系统的局部状态反馈控制器,然后由主导局部子系统来构造全局模糊控制器．分析了整个闭环模糊控制系统的稳定性并提出了利用补偿控制来保证该闭环模糊控制系统稳定的新方法．仿真实例验证了所提方法的有效性．该方法为模糊控制系统的设计与性能分析开辟了一条新的途径．     

反向响应时滞过程PID控制器设计新方法

基于常规单位反馈控制结构，研究了工业中常见的反向响应过程的特性，给出了PID控制器的解析设计新方法．通过提出期望闭环传递函数．解析地推导出PID控制器的形式，同时分析了闭环控制系统所能达到的控制性能和鲁棒稳定性．由此给出了控制器参数的调节规则．该PID控制器的突出优点是可以进行单参数整定，通过单调地调节控制器参数，实现闭环系统的标称性能和鲁棒稳定性之间的最佳折衷．仿真实例验证了该方法优于其他方法．     

多目标模糊动态输出反馈控制器设计

针对一类不确定T-S模糊动态系统,利用线性矩阵不等式方法,研究了一类非线性系统H∞动态输出反馈控制,且满足闭环极点配置要求.采用动态并行分布补偿进行控制器的设计,考虑了受控输出变量中的参数不确定以及控制器中控制系数不为零的情况,较以往设计更具一般性.给出了模糊闭环系统的全局稳定性充分条件,并将其转化为线性矩阵不等式形式.最后,以复杂非线性陈系统为仿真算例,验证了算法的有效性     

参数不确定离散广义系统的H2/H∞优化控制

利用线性矩阵不等式(LMI)研究一类不确定离散广义系统的鲁棒H₂/H_∞优化控制问题. 对系统所有允许的不确定参数, 提出了满足鲁棒H₂/H_∞混合性能的一个充分条件, 以设计状态反馈控制律, 保证闭环系统是允许的且满足鲁棒H₂/H_∞混合性能, 得到了该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件, 并给出一个控制律的设计.     

输入延迟系统的切换伪预测镇定控制器

为一类具有输入延迟的系统设计切换伪预测器,在避免含有输入积分项的同时,实现了精确的状态预测,为应用非延迟系统的控制器设计方法提供了基础和依据,从而可简化闭环系统稳定性和动态性能分析.以控制量实际影响系统状态的时刻为界,将原系统划分为开环和闭环2个子系统,据此构造具有切换结构的伪预测器预测系统状态.利用预测状态为输入延迟线性系统设计镇定控制器,并证明了闭环系统的渐近稳定性.     

倾转旋翼机切换鲁棒控制器初始化研究

为提升跟踪控制下的线性切换系统瞬态性能,采用控制器初始化方法,通过闭环切换系统输出性能指标的最小化,获得切换控制器最优初始化映射,给出了简化最优初始映射的求解方法. 采用多Lyapunov函数的方法,证明了闭环切换系统的输入状态有界性,给出了初始化切换系统渐近稳定条件. 依据倾转旋翼机纵向运动模型以及所选取的被控对象平衡状态点,采用鲁棒控制器设计方法设计了相应控制器,并对跟踪控制下的切换控制器初始化控制效果进行了仿真验证.      

带输入饱和的奇异摄动双线性系统的无源控制

针对具有输入约束和变时滞的奇异摄动双线性系统,提出一种状态反馈无源控制器的设计方法,以消除时滞因素和输入饱和对闭环系统的影响.首先,在Lyapunov稳定性理论和无源性理论的框架下,应用线性矩阵不等式技术和凸组合技术,将系统状态反馈控制器的设计归结为求解一组与时滞上界无关的线性矩阵不等式问题.所得控制器使闭环系统渐近稳定且无源,同时构造了与奇异摄动参数相关的椭圆吸引域估计,并将上述方法推广到不含时滞和外部输入的系统.然后,提出凸优化问题,得到闭环系统吸引域的极大估计,其中奇异摄动参数稳定界也是设计的目标之一.最后,通过数值仿真算例说明了所提理论方法的有效性.     

不确定广义系统的鲁棒可靠性控制

该文研究了一类含有时变范数有界不确定性和执行器故障的广义系统的鲁棒可靠性控制设计问题。通过引入不确定参数矩阵的等价描述，导出了具有不确定参数和执行器故障的闭环广义系统正则、无脉冲渐近稳定的条件，给出了所提出的控制器的状态反馈控制律表达式与详细设计步骤。最后给出的数值算例说明了该文方法的有效性。