一类带有扰动输出时滞广义系统的鲁棒H_∞控制

针对一类状态和输入均带有时滞和扰动且输出带有扰动的不确定广义系统,研究了该系统的鲁棒H∞控制问题。利用Riccati方程的方法通过选择适当的lyapunov函数,得到该广义系统渐近稳定的充分条件。并基于Riccati方程给出了该控制器的设计方法,使得对于所有允许的不确定性,闭环系统渐近稳定且具有H∞性能指标。仿真实例表明了该设计方法的有效性。     

广义线性系统的鲁棒镇定分析

系统的鲁棒控制在工程控制的实际问题中有着广泛的应用 ,其研究受到人们的普遍关注。同时由于实际问题需要用广义系统模型才能加以准确地描述 ,因此 ,广义系统的鲁棒控制问题有着重要的实际意义。此外 ,广义系统的结构比通常系统的结构要复杂的多 ,采用通常的方法分析广义系统的鲁棒控制显得十分困难 ,正基于此 ,加强对广义系统的鲁棒控制分析十分必要。基于Lyapunov方程和Riccati方程分析了确定性广义线性系统的鲁棒镇定问题 ,得出了不带输入项的正则无脉冲的广义线性系统的零解渐近稳定的充分必要条件和带有输入项的正则无脉冲的广义线性系统的零解渐近稳定的充分必要条件。对于带有输入项的广义线性系统 ,可通过调整二次型指标函数中的加权阵便可方便调整系统的动态稳定性指标。     

广义线性系统的鲁棒镇定分析

系统的鲁棒控制在工程控制的实际问题中有着广泛的应用,其研究受到人们的普遍关注。同时由于实际问题需要用广义系统模型才能加以准确地描述,因此,广义系统的鲁棒控制问题有着重要的实际意义。此外,广义系统的结构比通常系统的结构要复杂的多,采用通常的方法分析广义系统的鲁棒控制显得十分困难,正基于此,加强对广义系统的鲁棒控制分析十分必要。基于Lyapunov方程和Riccati方程分析了确定性广义线性系统的鲁棒镇定问题,得出了不带输入项的正则无脉冲的广义线性系统的零解渐近稳定的充分必要条件和带有输入项的正则无脉冲的广义线性系统的零解渐近稳定的充分必要条件。对于带有输入项的广义线性系统,可通过调整二次型指标函数中的加权阵便可方便调整系统的动态稳定性指标。     

一类带有扰动的非线性系统的W-渐近稳定分析

研究一类带有扰动的非线性系统w-渐近稳定问题,得到了此类系统实现w-渐近稳定的Lyapunov定理。所考察的扰动是有界的,探讨了如何限定扰动上界来实现系统w-渐近稳定的问题。     

中立型广义系统的时滞相关非脆弱鲁棒H_∞控制

讨论了不确定中立型时滞广义系统非脆弱控制器设计问题,利用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论和模型转换方法,获得了不确定中立型时滞广义系统,其在非脆弱控制器作用下不仅内部渐近稳定,而且具有给定的H∞扰动抑制水平γ的时滞相关条件。然后,针对控制器具有加法不确定性和乘法不确定性两种情况,分别给出了非脆弱控制器的设计方法,利用Matlab的LMI工具箱可方便求解。数值仿真实例说明了该方法的有效性。     

动态时滞系统的鲁棒容错控制

本文基于Riccati方程和Lyapunov稳定性理论，讨论了状态反馈闭环系统中传感器故障容错控制问题，研究了时滞不确定系统对传感器失效具有完整性的鲁棒控制律的设计方法，给出了系统渐近稳定的充分条件。设计实例和仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于GWO的永磁同步电动机Hamilton模型的混沌控制

针对永磁同步电动机中存在的不利于系统运行的混沌现象,利用Hamilton理论首先把永磁同步电动机模型转化为带扰动非线性项的严格耗散广义Hamilton系统模型,依据其模型特点进行了扰动补偿器及跟踪控制器的设计。针对广义Hamilton系统模型中非线性扰动项,设计了带有可调增益矩阵的扰动补偿器,并利用Lyapunov稳定定理证明了加入扰动补偿器后的系统是渐近稳定的。通过任意选取期望平衡点来修正Hamilton能量函数,并结合修正互联和阻尼控制的设计方法,设计了含待定系数矩阵的跟踪控制器,其中的待定系数矩阵为期望结构的修正矩阵。为了更好地增强系统的自适应能力,采用苍狼优化算法（GWO）寻求扰动补偿器中的最佳可调增益及跟踪控制器中的期望结构的修正矩阵的最佳系数,苍狼位置矢量由可调增益参数及修正矩阵的待定系数组成,苍狼捕猎的迭代过程实为有目的的待定参数寻优过程。为了验证以上控制方法的有效性,从系统期望输出、负载扰动输入及交直轴电压输入等3个方面出发,合理设计了相应的仿真比较实验。实验结果表明,被控后的系统混沌现象得到了抑制,系统能较好跟随期望输出,且具有一定的抗负载扰动及电压扰动的能力。同时也验证了苍狼优化算法协助设计控制器参数的有效性,克服了传统的依据经验设定参数的缺点,使参数依目标得到了较优的选择,一定程度上提高了系统自适应能力。     

不确定广义系统的非脆弱鲁棒H∞控制

讨论不确定广义系统的非脆弱鲁棒H_∞控制器的设计问题,利用Lyapunov稳定性理论及广义系统的特性,获得了不确定广义系统的非脆弱控制器使得闭环系统渐进稳定且具有给定的H_∞扰动抑制水γ的相关条件.针对控制器具有加法不确定性的扰动情形,给出了非脆弱控制器的设计方法和其算法过程.     

广义离散不确定线性系统的鲁棒H∞控制分析

研究了一类具有范数有界参数不确定性广义离散线性系统的鲁棒H∞控制问题。基于离散代数Riccati不等式,得到了广义离散不确定线性系统正则、具有因果关系且渐近稳定,同时传递函数满足给定的H∞范数界的一个充分条件。     

带有状态滞后和不确定性的连续广义系统的非脆弱H∞控制

针对带有状态滞后的连续广义系统,给出了其二次稳定且满足一定H∞性能的充分条件.并利用线性矩阵不等式技术,得到了带有状态滞后和不确定性的连续广义系统的含有控制器增益变化的鲁棒H∞控制器的设计方法.数值计算结果表明该控制方法是有效的.     

奇异控制本征值问题的研究

将奇异控制系统中的控制向量分为有偿控制和无偿控制,并在状态子空间内建立系统的Ｒｉｃｃａｔｉ代数方程,在此基础上给出一套奇异控制本征值问题的处理方法。上述方法放弃了先求广义本征值问题,再进行Ｒｉｃｃａｔｉ代数方程求解的传统方法,其优点是避免了动力问题的直接求解。     

广义随机仿射系统的线性二次控制

研究了一类连续时间广义随机仿射系统的线性二次(Linear Quadratic, LQ)控制问题.在定义了广义随机系统稳定性的相关概念后,通过一个线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality, LMI)给出了系统稳定性的条件.然后,利用Riccati方程法分别研究了有限时间广义随机仿射系统的LQ问题和无限时间广义随机系统的LQ问题,得到了有限时间最优反馈控制的存在条件等价于一个推广的微分Riccati方程和一个推广的倒向微分方程存在解,而对应的无限时间最优反馈控制的存在条件等价于一个推广的代数Riccati方程存在解,同时给出了最优反馈控制的显式表达及最优性能指标值.     

奇异控制系统控制律的精细计算

利用结构力学中的子结构消元算法对奇异控制系统的控制律进行精细计算研究。在消去控制系统奇异性的基础上,通过给出时段混合能的定义,利用广义变分原理,可得出一套时段消元公式,进而引入2^N类精细计算方法可求解奇异控制系统的Riccati代数方程。为了更好地体现奇异控制系统的特性,在子空间内给出了上述Riccati代数方程,从而将控制律分为第一控制律和第二控制律。最后通过数值例题说明了本方法有效性。     

广义随机系统的多人Nash微分博弈

研究了一类连续时间广义随机系统的多人Nash微分博弈问题.在定义了广义随机系统稳定性的相关概念后,通过一个线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)首先给出了系统稳定性的条件.然后,研究了有限时间和无限时间的广义随机系统的多人Nash微分博弈,利用Riccati方程法得到了均衡策略的存在条件等价于耦合的微分或代数Riccati方程存在解,并给出了均衡策略的显式表达及最优性能指标值.最后,将所得的结果应用于现代鲁棒控制中的随机H₂/H_∞控制问题,得到了鲁棒控制策略的存在条件及显式表达.     

一类时滞不确定非线性广义系统的鲁棒与可靠性控制

研究一类状态时滞不确定非线性广义系统的状态反馈可靠性控制器设计问题。所考虑的系统具有结构不确定性和非线性有界干扰,在闭环系统是容许的（正则、无脉冲）和其他适当的假设下,利用Lyapunov函数方法把问题化为广义代数Rieeati方程求解。算例验证了设计方法的有效性。     

大结构系统的最优控制

此论文通过正则变换将受控结构系统状态方程解耦，把一个ｎ自由度系统的控制问题转化为其ｎ个振型的控制问题，在理论上证明了原系统的最优控制等价于它的全部振型的最优控制，并通过对振型的最优控制实现了对系统的最优控制，在讨论各振型的最优控制时，根据基本方程的物理意义和Ｒｉｃｃａｔｉ函数的性质方便地求出了Ｒｉｃｃａｔｉ函数，完全避免了在实际应用时解Ｒｉｃｃａｔｉ方程的繁锁计算，为实现大系统的最优控制带来了极大     

高超声速飞行器非线性H_∞姿态控制设计

针对高超声速飞行器倾斜转弯姿态跟踪控制问题,将非线性耦合系统的姿态跟踪控制表述为非线性H∞控制的指令误差状态空间实现形式.基于非线性系统γ-耗散性及L2增益设计准则,设计满足Hamil-ton-Jacobi-Isaacs不等式的光滑可微储能函数.在一定假设条件下,利用非线性系统在局部空间内线性伴随系统的Riccati微...     

有限时间二次型最优调节器的数值解

通过对有限时间二次型最优调节器设计中矩阵Riccati微分方程的离散化，将微分方程化为代数方程。并将离散化后的代数方程通过变换使之成为矩阵Riccati代数方程的形式，利用MATLMI控制系统工具箱中计算无限时间二次型最优调节器的lqr()函数，编程求解各离散时刻的矩阵Riccati代数方程，从而得到矩阼Riccati微分方程的数值解以及二次型最优调节器最优控制的数值解．