一类网络化离散系统的H_∞输出跟踪控制

考虑了具有量化和数据丢失的一类网络化离散系统的H∞输出跟踪控制问题.系统和参考模型的状态在传输前需要量化处理,量化误差处理为扇形有界不确定性,数据丢失建模为Bernoulli过程.基于线性矩阵不等式,得出了系统存在H∞跟踪控制器的充分条件,保证了系统的输出在H∞意义下,跟踪指定的参考模型输出.最后,数值例子表明该方法的有效性.     

基于观测器的2D T-S模糊离散系统H_∞输出跟踪控制

针对一类Roesser型二维(2-D)离散非线性系统,提出了基于观测器的H∞输出跟踪控制设计方案.首先采用2-D T-S模糊模型来描述系统,并通过构建虚拟参考模型(VRM)设计了虚拟参考变量(VRVs),接着基于虚拟参考模型(VRM)和模糊观测器,利用Lyapunov泛函,提出了H∞输出跟踪控制设计新方案,然后数值求解一组的线性矩阵不等式问题(LMIPs),进而获取了保证系统控制性能的控制器和观察器增益.最后,通过仿真验证此方法的有效性.     

基于H∞控制的Smith预估器及其在Wood-Berry精馏塔设计中的应用

设计了对象具有加性不确定性时基于H∞控制的Smith预估器,将具有多个时间滞后系统的跟踪问题转化为标准H∞控制器设计问题。利用Smith预估器,可以有效地处理大时间滞后系统的跟踪问题,所设计的H∞控制器适用于多输入多输出系统。采用动态输出反馈方法,通过解两个Riccati不等式完成控制器的综合。将基于H∞控制论的Smith预估器应用于Wood-Berry精馏塔的设计,仿真结果表明了控制器的有效性和鲁棒性。     

基于H∞控制的Smith预估器及其在Wood-Berry精馏塔设计中的应用

设计了对象具有加性不确定性时基于H∞控制的Smith预估器，将具有多个时间滞后系统的跟踪问题转化为标准H∞控制器设计问题。利用Smith预估器，可以有效地处理大时间滞后系统的跟踪问题，所设计的H∞控制器适用于多输人多输出系统。采用动态输出反馈方法，通过解两个Riccati不等式完成控制器的综合。将基于H∞控制论的Smith预估器应用于Wood—Berry精馏塔的设计，仿真结果表明了控制器的有效性和鲁棒性。     

广义非线性系统的可靠H∞输出跟踪控制

针对一类广义非线性系统的可靠H∞输出跟踪控制问题,应用Tagaki-Sugeno(T-S)模糊控制方法,在执行器发生故障的情况下设计可靠控制器,使系统输出能跟踪参考信号,且跟踪误差系统渐近稳定并满足给定的H∞跟踪性能.基于线性矩阵不等式方法,给出了广义非线性系统实现H∞输出跟踪的充分条件,以及可靠控制器的设计.仿真结果表明了所设计的控制器在执行器正常或发生故障时的有效性.     

一类测量数据丢失网络控制系统的混合H2/H∞控制

对一类具有测量数据丢失的网络控制系统,讨论混合H2/H∞性能约束下的动态输出反馈控制问题.利用矩阵不等式方法,给出保证闭环系统均方指数稳定,并且满足给定H2和H∞性能的动态输出反馈控制器存在的充分条件和控制器的求解算法.数值仿真验证了所提出算法的可行性.     

一类切换加性时滞系统的加权 H∞输出跟踪控制问题

针对一类线性切换加性时变时滞系统,讨论其加权 H∞输出跟踪控制问题。将网络控制系统中的网络诱导延时和数据丢包问题归结为切换系统状态中的两个连续加性时变时滞,构造新的Lyapunov‐Krasovskii泛函。通过设计满足平均驻留时间条件的切换信号和比例‐积分控制器,并结合Jensen积分不等式,以线性矩阵不等式的形式给出了确保闭环系统指数稳定且满足 H∞输出跟踪控制性能的充分条件,从而降低了计算的复杂性。最后,用一个仿真例子说明所得方法的有效性。     

一类非线性切换系统基于观测器的 H ∞ 输出跟踪控制

对一类非线性切换系统,研究了其基于观测器的H∞输出跟踪控制问题.借助微分中值定理,将非线性切换系统转化为线性参数切换系统.当状态变量不可测或不易测时,基于平均驻留时间方法,给出系统在基于观测器的反馈控制器以及满足平均驻留时间条件的切换信号下带有权重的H∞输出跟踪控制问题可解的充分条件.仿真实例证明了设计方法的有效性.     

部分测量数据丢失时离散时滞模糊系统的H_∞滤波

针对一类T-S离散时滞模糊系统,研究其在部分测量数据出现丢失情形下的H∞滤波问题.假设测量数据丢失现象服从Bernoulli随机二点分布.首先,利用基依赖的Lyapunov泛函方法对滤波误差系统的H∞性能进行分析;然后,利用线性矩阵不等式技巧设计H∞滤波器;最后,举例说明了该方法的有效性.     

具有短时延和丢包的网络控制系统鲁棒H∞控制

研究了一类具有网络诱导时延和数据包丢失的不确定网络控制系统的鲁棒H∞控制问题.通过增广系统状态,将反馈通道和前向通道均存在短时延和丢包的网络控制系统建模为包含4个子系统的切换系统,基于增广系统模型提出新形式的静态输出反馈控制律.结合时窗丢包率概念与平均驻留时间方法,得到保证闭环网络控制系统鲁棒渐近稳定且满足鲁棒加权H∞性能指标的充分条件.基于线性矩阵不等式处理技巧与锥补线性化算法,给出双通道丢包依赖的变增益输出反馈鲁棒H∞控制器设计步骤.设计实例验证了所提控制方法的有效性.     

具有饱和非线性约束的网络控制系统鲁棒H_∞优化控制

针对具有随机时延和数据包丢失的网络控制系统的稳定性问题,考虑到系统存在不确定性及外部输入干扰,将控制输入施加饱和非线性约束,建立具有一般性的系统模型.基于Lyapunov方法,给出具有饱和非线性约束的网络控制系统的鲁棒稳定的充分条件.在此基础上,获得使系统具有γ次优、最优鲁棒H∞控制的充分条件,得到最优H∞镇定输出反馈控制律.仿真表明:H∞镇定判据是可行的,有饱和约束的鲁棒H∞优化控制方法是有效的.     

基于自适应神经网络的歼击机模糊跟踪控制

提出了一种基于T-S模糊模型和自适应神经网络的跟踪控制方法.在系统具有未知不确定非线性特性的情况下,利用T-S模糊模型对系统的已知特性进行近似建模,设计基于模糊模型的模糊H∞跟踪控制律进行输出跟踪控制.在模糊控制的基础上,引入了基于RBF神经网络的自适应控制,用于在线对消不确定项和模糊建模误差的影响,以保证系统具有期望的鲁棒H∞跟踪性能.所提出的方案保证了闭环系统的稳定性,有效地提高了系统的鲁棒性和跟踪性能.仿真实例表明了所提出方法的有效性.     

网络控制系统中迭代学习控制算法的鲁棒收敛性分析

针对网络控制系统中受输入扰动和初态干扰的非线性系统,提出了一种迭代学习控制算法,讨论了输出数据丢失情况下系统输出对期望轨迹的跟踪问题。采用一个概率已知的随机贝努利序列来描述网络控制系统中的数据丢失现象,即如果输出数据没有丢失,则利用跟踪误差来修正上一次迭代学习时的控制量,从而获得系统当前控制量;如果存在输出数据丢失现象,则系统当前控制量保持上一次迭代时的控制量不变。给出了保证算法收敛的充分条件。从理论上证明了系统满足给定的收敛条件时,在数据丢失网络环境下具有输入扰动、初态扰动的被控系统随迭代学习次数的增加,系统输出除初始点以外都能够收敛于期望轨迹。通过仿真算例进一步验证了所提方法的有效性。     

巨型望远镜的鲁棒控制策略研究

介绍了大望远镜机架控制系统的特异性,分析了影响控制系统性能的非线性干扰.比较了两种鲁棒控制理论,指出H∞控制更适用于望远镜的机架伺服系统.基于H∞控制理论,将非线性摩擦转矩处理为标称系统的输出端乘法摄动,把克服非线性摩擦转矩的影响转化为提高系统对模型摄动的鲁棒性;同时也考虑了系统对风扰力矩的抑制能力.通过MATLAB编程得到了一个H∞速度控制器,仿真结果表明,该控制方案相比传统的PID控制有更高的鲁棒性及可以实现更高精度的跟踪与校正.     

一类不确定切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计

研究了一类具有未知时变但有界的结构不确定性和输入通道不确定性的切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计问题.利用完备性条件和共同李亚谱诺夫函数方法,设计了相应子系统的H∞动态输出反馈控制器和相应的切换策略,得到了切换系统动态输出反馈鲁棒H∞控制器存在的充分条件.采用变量替代法,将非线性矩阵不等式转化为一组易于求解的线性矩阵不等式(LMIs).最后通过仿真例子表明系统在所设计的H∞控制器作用下得到的闭环系统,在相应的切换策略下,满足鲁棒H∞性能.     

离散广义系统的静态输出反馈H_∞控制

考虑离散广义系统的静态输出反馈H∞控制问题·利用线性矩阵不等式和广义Riccati不等式给出离散广义系统存在静态输出反馈H∞控制器,使得闭环系统是容许的并且其传递函数矩阵满足H∞范数约束条件的充分必要条件·在适当的假设下给出静态输出反馈H∞控制器存在的必要条件,并在一定条件下得到静态输出反馈H∞控制器存在的充分条件,同时给出相应的控制器构造·     

随机传输的量化网络化系统故障检测

研究了具有传感器量化数据随机丢失情况下非线性网络控制系统的故障检测问题.考虑到数据量化和网络噪声等不确定因素对网络控制系统故障检测性能的影响,建立了随机非线性网络化控制系统模型,并将网络控制系统的故障检测问题转化为H∞扰动问题.基于获得的扩展滤波误差系统模型,利用李雅普诺夫函数方法,给出了线性矩阵不等式形式的结论,在线性矩阵不等式具有可行解情况下,设计了观测器形式的故障检测滤波器.给出了数据传输率和量化水平与故障检测性能之间的数量关系,仿真结果验证了所得结论的有效性.     

基于H_∞方法的数控机床永磁直线伺服系统二自由度鲁棒控制器设计

基于模型匹配原理和鲁棒控制理论,针对参数摄动问题,对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计。用线性矩阵不等式求解标准H∞控制问题得到输出反馈H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性。仿真结果表明,采用本文方法设计的直线伺服系统能很好地抑制扰动和跟踪给定,对对象参数摄动等不确定性因素具有很强的鲁棒性。     

基于H∞方法的数控机床永磁直线伺服系统二自由度鲁棒控制器设计

基于模型匹配原理和鲁棒控制理论,针对参数摄动问题,对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计。用线性矩阵不等式求解标准H∞控制问题得到输出反馈H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性。仿真结果表明,采用本文方法设计的直线伺服系统能很好地抑制扰动和跟踪给定,对对象参数摄动等不确定性因素具有很强的鲁棒性。     

滑模观测器实现不确定系统的鲁棒故障重构

讨论了利用滑模观测器实现不确定系统的在线故障重构问题.首先应用奇异值分解,对系统进行规范化处理,设计了鲁棒滑模观测器的LMI算法,并通过非线性介入使设计观测器对系统不确定性具有鲁棒性及跟踪系统状态的收敛性;然后根据滑模观测器设计方法,利用等价输出误差介入、H∞约束优化原理以及加入输出滤波器方法,提出了执行器故障和传感器...