鲁棒H_∞/H_2控制在水下热动力参数摄动系统中的应用

针对开式水下循环热动力系统动态性能要求很高及动力装置结构参数摄动十分严重的特点 ,采用结构参数摄动系统 H∞ /H2 线性状态反馈控制器的设计方法 ,设计了开式循环三组元水下热动力系统控制器。仿真结果表明 ,该控制器实现了 H∞ 控制与 H2 控制优势的互补 ,控制系统具有良好的鲁棒稳定性、抗干扰能力及动态响应品质。     

基于模糊基函数的一类非线性系统自适应H∞控制

针对一类单入单出非线性系统,应用线性矩阵不等式技术,提出了一种基于模糊基函数的鲁棒间接模糊自适应H∞控制策略.设计鲁棒控制补偿器以消除系统不确定性带来的影响,对给定的干扰抑制水平,控制系统达到了H∞跟踪控制性能指标.理论证明,利用在线调整算法改变模糊规则基使控制系统达到了全局稳定,实现了跟踪控制.     

非线性动态系统的模糊神经网络自适应H∞鲁棒控制

针对非线性动态系统不稳定性,提出了一种基于模糊神经网络的H∞鲁棒直接自适应控制方法,通过设计非线性动态系统的H∞控制器,采用模糊神经网络在线学习对动态系统的建模不确定性产生的误差,可保证不确定闭环稳定并具有H∞性能,并证明了模糊神经网络H∞鲁棒直接自适应控制系统的稳定性,仿真算例也表明了该方法具有较好的抗干扰性能、鲁棒性较好.     

随机网络控制系统的H∞控制

目的 建立更加符合实际的网络控制系统模型,探讨随机网络控制系统的随机鲁棒均方指数稳定和鲁棒H∞控制问题.方法 运用随机控制、Ito微分、线性矩阵不等式(LMI)和Lya-punov稳定性理论,推导出改进的网络控制系统鲁棒均方指数稳定且满足H∞性能的充分条件及H∞控制器的设计方法.结果 提出了同时具有网络诱导时延、数据包丢失和随机扰动等各因素下的网络控制系统模型,分析了该模型随机鲁棒均方指数稳定且满足H∞性能的充分条件,并给出相关控制器的设计方法.结论 通过控制器的设计,使具有扰动的网络控制系统性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该推导方法和结果行之有效,并且结果具有更小的保守性.     

3D刚体摆的鲁棒控制器设计和比较分析

3D刚体摆是研究刚体复杂旋转动力学与控制问题的典型系统。针对3D刚体摆受外界扰动以及转动惯量的不确定性,根据鲁棒H∞控制理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的方法设计了一种状态反馈H∞控制律。仿真结果表明,鲁棒控制器对系统参数的变化具有较强的鲁棒性。与PID控制器比较,鲁棒控制器对于3D刚体摆控制系统具有较好的动态特性和稳定性。     

利用H∞控制理论改善气压控制中高速定位

为了改善气压控制系统中的定位性能,依据H∞控制理论,采用循环采样方法,提出了实现高速定位控制器的设计方法,并在气压缸和气压阀组成的实际系统中进行了实际运行,运行结果表明,采用H∞控制理论的控制器在较高增益下工作稳定。     

一类时延网络控制系统的H∞控制

目的针对多时延的网络化控制系统的特点。建立了具有有限能量外部扰动的多时延网络控制系统模型，对其H∞性能加以了分析和研究，并验证所取得的理论成果．方法运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式，对其H∞性能及控制器的设计进行了理论分析，运用消元法将其所得不等式线性化。在此基础上给出H∞控制器的具体求法．结果提出了有扰动的多时延网络控制系统的模型，分析了H∞性能，设计了y-次优输出反馈H∞控制器，得到了系统的γ-次优输出反馈H∞控制器的存在条件及具体求法．结论将传感器到控制器以及控制器到执行器的时延分开考虑。这样更加符合网络传输的实际情况，通过设计控制器，使具有扰动的多时廷网络控制系统性能有很大的改善，通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。故该算法具有较重要的理论意义和一定的应用价值．     

基于LMI的H∞控制在电液力控制系统中的应用

电液力控制系统中由于柔性负载的存在,传递函数的分子中通常含有一个振荡频率很低的二阶微分环节,这不仅严重影响系统的频宽,而且易使系统特性趋于振荡甚至不稳定。同时,典型的电液力控制系统属于奇异H∞问题,传统的H∞控制算法无法求解该问题。为了提高系统的频宽,获得希望的系统特性,结合液压式全自动地震波输入振动三轴装置（以下简称动三轴）,采用基于线性矩阵不等式（LMI）的H∞控制方法进行求解,并给出了控制器的具体推导过程和求解过程。在文章的最后还给出了动三轴在基于LMI的H∞控制作用下的仿真结果。结果表明,基于LMI的H∞控制对改善动三轴的性能是非常有效的。     

基于LMI的H_∞控制在电液力控制系统中的应用

电液力控制系统中由于柔性负载的存在 ,传递函数的分子中通常含有一个振荡频率很低的二阶微分环节 ,这不仅严重影响系统的频宽 ,而且易使系统特性趋于振荡甚至不稳定 .同时 ,典型的电液力控制系统属于奇异H∞ 问题 ,传统的H∞ 控制算法无法求解该问题 .为了提高系统的频宽 ,获得希望的系统特性 ,结合液压式全自动地震波输入振动三轴装置 (以下简称动三轴 ) ,采用基于线性矩阵不等式 (LMI)的H∞ 控制方法进行求解 ,并给出了控制器的具体推导过程和求解过程 .在文章的最后还给出了动三轴在基于LMI的H∞控制器作用下的仿真结果 .结果表明 ,基于LMI的H∞ 控制对改善动三轴的性能是非常有效的     

H∞控制律用于自适应控制的整体有界性证明

提出了一种新颖的自适应控制方案，它将H^∞鲁棒控制律应用于自适应控制当中，并与鲁棒参数估计器相结合，以进一步提高自适应控制系统的鲁棒性能。为验证上述方案的可行性，当存在参数不确定性、未建模动态和有界噪声时，在冻结时间方法的基础上对满足自适应控制系统整体有界性的H^∞控制律进行了推导，从而以严密的理论支持将H^∞鲁棒控制律引入到自适应控制中，还根据推导出的新的充分条件，设计出满足事先设定的鲁棒性水平的自适应控制系统。     

鲁棒H∞／H2控制在水下热动力参数摄动系统中的应用

针对开式水下循环热动力系统动态性能要求很高及动力装置结构参数摄动十分严重的特点,采用结构参数摄动系统H∞／H2线性状态反馈控制器的设计方法,设计了开式循环三组元水下热动力系统控制器。仿真结果表明,该控制器实现了H∞控制与H2控制优势的互补,控制系统具有良好的鲁棒稳定性、抗干扰能力及动态响应品质。     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或/和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发,对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究.在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下,基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论,通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律.因此,由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况.并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能,而且对传感器或/和执行器故障具有容错性能,从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性.     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或／和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发，对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究。在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下，基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论，通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律。因此，由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况。并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能，而且对传感器或／和执行器故障具有容错性能，从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性。     

Lur''''e系统的H∞容错控制研究

针对一类不确定Lur'e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法,通过求解LMI实现反馈控制器的设计.理论分析表明,该控制器保证了当所有控制元件运转正常或者部分控制元件出现故障时闭环系统具有渐近稳定性和可靠H∞性能.数值仿真例子验证了该控制器理论上的可行性.     

汽车自适应巡航跟车多目标鲁棒控制算法设计

为满足自适应巡航系统跟车模式下的舒适性需求并且兼顾车辆安全性,基于模型预测控制原理提出一种多目标鲁棒跟车控制算法.建立考虑前车加速度干扰的自适应巡航系统车间纵向运动学模型,该模型可全面反映系统的动态演化规律,提高模型的精度和可靠性;针对自适应巡航系统需求进行目标分析,设计一种考虑舒适性和安全性的多目标模型预测控制算法;针对模型预测控制算法鲁棒性较差的问题,引入修正项反馈,提高控制系统鲁棒性,采用向量约束管理法解决模型预测控制算法硬约束造成的控制系统无优化解问题.仿真结果表明:该算法使跟车时车辆加速度及冲击度保持在舒适性范围,同时车间距始终大于最小安全距离,兼顾了舒适性和安全性要求,实现了自适应巡航控制系统跟车目的.     

变路面汽车电控制动系统H_∞控制研究

研究了汽车电控制动系统(ECBS)在变化路面上的H∞鲁棒控制方法。根据适应变化路面的汽车ECBS特点,建立了H∞鲁棒控制的ECBS控制系统的组成结构。使用ECBS简化动力学模型、混合灵敏度优化方法及Matlab鲁棒控制工具箱,设计了基于变路面和滑移率的ECBSH∞控制器。使用Matlab/Simulink软件针对H∞鲁棒控制的汽车ECBS在单一路面和变化路面上进行制动的计算机仿真。结果表明,变化路面情况下,使用H∞鲁棒控制的汽车ECBS能够获得较好的基本制动性能,制动距离和制动时间短,制动过程中车轮轮边切向速度波动较小,制动过程总体情况平稳。     

奇异系统H∞动态输出可靠控制

目的针对一类奇异线性系统,设计动态输出反馈控制器的算法,并给出考虑传感器故障可靠控制器的设计方案．方法在可靠设计中使用比离散故障模型更一般的连续故障模型,利用广义系统H∞理论,结合线性矩阵不等式（LMI）方法．结果分别给出了奇异系统动态输出反馈H∞控制和考虑传感器故障的可靠控制器存在的充分条件．通过求解线性矩阵不等式和矩阵方程实现了两种控制的设计．结论利用所给出设计方案得到的可靠控制器,使得系统在正常状态和某些传感器发生故障的情况下,都能保持闭环系统渐近稳定性,并获得较满意的H∞性能指标．通过数值例子验证了两种设计方法的有效性,进一步验证,当传感器发生故障时,通过比较两种控制器的控制效果说明了可靠控制的有效性．     

广义Delta算子系统的H_∞性能分析及控制

针对广义Delta算子系统的H∞性能分析及H∞控制问题,本文采用Delta算子方法,利用线性矩阵不等式,对广义Delta算子系统进行H∞性能分析。通过分析得到使广义Delta算子系统容许且具有H∞性能的充分必要条件。在此基础上,进一步考虑了广义Delta算子系统的H∞控制问题,对于不是容许且具有指定H∞性能的广义Delta算子系统,基于线性矩阵不等式,给出了广义Delta算子系统状态反馈H∞控制器的存在条件和设计方法,并利用MATLAB-LMI工具箱,对给出的数值算例进行计算和分析。结果表明,所得闭环广义离散系统容许且满足H∞性能,证明了本文所给出的判别方法的有效性。Delta算子方法在广义离散系统的性能研究中可以良好应用。     

H∞电力系统稳定器控制性能的MATLAB仿真

采用MATLAB/Simulink软件,设计了仿真模型,对基于H∞控制理论的电力系统稳定器的控制性能进行动态响应仿真,并与普通的电力系统稳定器的特性进行比较.仿真结果表明,所设计的H∞电力系统稳定器对电力系统的控制不仅具备有良好的动态性能,而且有很好的鲁棒性.     

H∞优化控制理论在振动控制系统中的仿真研究

研究了H∞优化控制方法在振动控制系统中的应用，以磁县浮球装置作为被控对象，研究了H∞优化控制在抗干扰能力，鲁棒性，以及抑制“溢振”方面的性能。仿真结果表明H∞优化控制理论在振动控制中抑制“溢振”方面具有优良性能。