极点约束下采样控制系统H_2控制问题研究

为了使系统既满足H2 指标 ,又具有良好的动态特性 ,对采样系统进行H2 最优控制设计时 ,考虑把极点限制在以原点为圆心、以 ρ( 0 <ρ≤ 1 ) 为半径的圆域内 .借鉴极点配置理论 ,把具有此类极点约束的采样系统H2 最优控制问题转化成无约束的离散LTI系统H2 最优控制问题 .给出了设计步骤 ,并通过仿真验证了该结果的有效性 .     

H2／H∝组合控制器的设计方法

用极大熵Ｈ∝的理论解决了Ｈ２／Ｈ∝组合控制器的设计问题，Ｈ２最优控制系统具有许多优良特性，但鲁棒性较差；与之相反，Ｈ∝最优控制较好地解决了系统的鲁棒性问题，但动态品质一般较差。Ｈ２／Ｈ∝组合优化理论将二者结合起来，很好地解决了鲁棒稳定性和动态品质之间的矛盾。针对水轮机调速系统设计了控制器，并对参数结构及负荷发生变化时的各种情况作了仿真研究，结果表明本文设计的控制器鲁棒性能和动态品质均比常规ＰＩＤ控     

电梯机械振动的频域最优主动控制

采用振动的主动控制方法对电梯机械振动进行控制。按频域Ｈ２最优控制来设计控制律,使闭环系统的从外扰至系统的受控输出的传递函数阵的Ｈ２范数为最小。闭环系统采用电梯轿厢的振动加速度作为反馈信号,将使振动的主动控制在工程上易于实现。数值仿真结果表明,系统的闭环传递函数能得到很大的抑制,频域最优控制的效果是明显的,有效的。与时域最优来设计控制律相比,它具有工程上的广泛的优点。     

一类区域极点约束下不确定采样系统的LMI鲁棒控制

研究了具有闭环区域极点约束的一类不确定采样系统的鲁棒控制问题,得出了具有较小增益的鲁棒控制律.该控制律的求解,借助求解一类具有线性矩阵不等式(LM I)约束的凸优化问题.算例仿真结果表明,系统受到扰动之后仍然是稳定的,且具有一定的动态和稳态性能.     

最小方差调节律参数灵敏度分析

探讨了最小方差调节规律参数灵敏度问题。给出了最小方差调节律参数灵敏度的精确描述,推导出标么化参数灵敏度的计算公式并进行了分析。结果表明：方差目标函数（ＩＳＥ）对控制器参数在最优参数附近宽范围内变化不敏感,为最小方差调节器的降价设计提供了理论依据;适当配置系统环极点,能使系统近似ＩＳＥ最优并具有较强的扰动制能力;仿真实验证明,适当配置了闭环极点的系统在噪声和扰动的双得作用下,性能良好。     

分散H2／H∞控制的LMI方法

描述了大系统分散Ｈ２／Ｈ∞状态反馈控制问题,提出了存在分散Ｈ２／Ｈ∞状态反馈控制器的参数化定理和２种设计方法;直接线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法和迭代ＬＭＩ（ＩＬＭＩ）方法,并用实例说明了这２种方法的应用,理论和实验结果表明,所获得的状态反馈矩阵具有块对角结构,闭环系统稳定且能优化闭环传递函数的Ｈ２／Ｈ∞性能指标。     

采样控制系统幅频特性的一种计算方法

频率特性是描述控制系统性能的主要指标之一,在采样系统中,离散信号与连续信号并存,由于采样开关的存在,使得采样控制系统具有周期时变性,因而无法直接用传递函数来描述系统的频率特性。基于采样控制系统直接设计理论,给出了采样控制系统幅频特性的计算方法。     

范数有界不确定采样系统的鲁棒控制

将工业生产中过程控制系统考虑为一类范数有界不确定采样系统.采用矩阵不等式方法,从数字再设计的角度,进行了鲁棒状态反馈控制器的设计.该方法保证了受扰采样系统的稳定性,在满足采样系统与相应连续系统的状态输出近似相等的目标要求下,给出了满足特定条件的鲁棒控制律.鲁棒状态反馈控制器的求取借助于求解一类具有线性矩阵不等式(LMI)约束的优化问题.仿真验证了方法的可行性,表明本文设计的鲁棒状态反馈控制器的性能优于采用常规方法所设计的控制器.     

带观测器的电液力伺服变极点数控系统的设计

本文在阐述变极点最优控制原理及其在电液力伺服系统中的实施之基础上，又进行了变极点控制的离散化处理和离散降维观测器对系统的状态重构，解决了系统稳定性与响应速度的矛盾，为该系统微机控制软、硬件手实观奠定了理论基础。     

SWATH船纵向运动的区域极点配置LQ最优控制研究

为了改善SWATH船的纵向运动性能,并使其具有较好的鲁棒性能,采用区域极点配置LQ最优控制方法设计了SWATH船纵向运动的控制器,并利用MATLAB对控制前后SWATH船的纵向运动性能进行了仿真分析.仿真结果表明,所设计的SWATH船区域极点配置LQ最优控制器不但能够保证SWATH船的纵向运动稳定性,而且具有较好的控制性能和鲁棒性.     

Robust L2 -L∞ filtering with pole constraint in a disk via parameter-dependent Lyapunov functions

Addresses the design problems of robust L2 - L∞ filters with pole constraint in a disk for uncertain continuous-time linear systems. The uncertain parameters are assumed to belong to convex bounded domains.The aim is to determine a stable linear filter such that the filtering error system possesses a prescribed L2 - L∞ noise attenuation level and expected poles location. The filtering strategies are based on parameter-dependent Lyapunov stability results to derive new robust L2 - L∞ performance criteria and the regional pole placement con-ditions. From the proposed multi-objective performance criteria, we derive sufficient conditions for the existence of robust L2 - L∞ filters with pole constraint in a disk, and cast the filter design into a convex optimization prob-lem subject to a set of linear matrix inequality constraints. This filtering method exhibits less conservativeness than previous results in the quadratic framework. The advantages of the filter design procedures are demonstrated by means of numerical examples.     

Analysis and design for missile of three-loop autopilot

The structure characteristic of the three-loop autopilot is analyzed and the pole placement analytic algorithm is given.In order to ensure that the system will mcet the stability requirement when takin...     

基于时域性能指标的最优控制系统CAD

本文根据最优控制系统极点配置的思想,提出了一种用计算机仿真寻优来确定二次型指标中Q阵的元素,并根据系统时域性能指标设计最优控制系统的计算机辅助设计方法。文中以某天线控制系统的设计为例,给出了计算机辅助设计的结果。     

一种具有动态可调最优极点配置的机器人控制方案

本文研究一种具有动态可调的最优极点配置机器人的控制问题，首先，给出机器人具有非线性前馈补偿的线性摄动方程，并给出多变量系统最优极点配置的递推计算公式。然后，讨论机器在Ｋ时刻进行单步希望极点配置的控制方案，从而实现整个控制过程极点可调．后，给出一典型两连杆机器人的设计实例及计算机数字仿真结果。     

圆形区域极点约束下的δ算子时滞系统鲁棒L2-L∞控制

研究了δ算子线性参数不确定时滞系统具有圆形区域极点约束的鲁棒L2-L∞控制问题。根据矩阵理论,以矩阵不等式形式给出δ算子时滞系统极点位于圆形区域内的一个充分条件。针对受扰的δ算子线性参数不确定时滞系统,利用Lyapunov稳定性理论,提出满足圆形区域极点约束的最优鲁棒L2-L∞状态反馈控制器的设计方法,控制器可以确保对于所有的容许不确定性,δ算子闭环时滞系统的极点都位于稳定域内的指定圆形区域中,并使系统的鲁棒L2-L∞性能指标尽可能小。数值算例验证了设计方法的可行性和有效性。     

考虑执行器故障的线性系统可靠极点配置

针对线性定常系统,提出了考虑执行器故障的可靠极点配置问题．在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了极点配置可靠控制存在的充分条件．通过求解 LMI 完成状态反馈可靠控制器的设计．利用仿真实例验证了设计方法的可行性,并且通过与不考虑故障的系统比较,进一步说明对系统进行可靠极点配置的必要性．     

考虑执行器故障的线性系统可靠极点配置

摘要：针对线性定常系统，提出了考虑执行器故障的可靠极点配置问题．在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上，给出了极点配置可靠控制存在的充分条件．通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计．利用仿真实例验证了设计方法的可行性，并且通过与不考虑故障的系统比较，进一步说明对系统进行可靠极点配置的必要性．     

基于极点配置算法的列车横向半主动悬挂自适应PID控制系统设计

为了使PID控制器具备自适应能力,以适应列车受到外部环境扰动时产生的结构参数变化,使用了增量式数字PID控制器,将PID控制器与极点配置控制算法结合,利用极点配置算法在线实时优化kP,kI,kD参数,设计了自适应极点配置PID控制器,实现了kP,kI,kD参数的自动校正.最后给出基于极点配置自适应PID的高速列车半主动悬挂控制系统的设计方案,利用MATLAB-Simulink搭建仿真平台并进行仿真.仿真结果表明：基于极点配置算法的列车半主动悬挂自适应PID控制系统能够有效降低列车横向振动.     

基于极点配置参数优化的压电分流阻尼抑振研究

从结构的力平衡方程、压电元件的电荷平衡方程出发,结合压电分流电路的电压平衡关系,建立了包含RL串联压电分流电路的机电耦合系统的数学模型,并进一步推导出系统的传递函数。以系统自由振动响应的衰减系数最大化为优化目标,采用极点配置参数优化方法对传递函数中的参数进行优化分析,求解出压电分流电路中电感元件和电阻元件的优化值。将分析结果应用于一柔性悬臂梁结构的振动响应抑制实验取得了良好的抑振效果,验证了用极点配置参数优化法进行压电分流阻尼振动控制系统设计的有效性。     

不确定广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制

针对不确定广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制问题,对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形采用线性矩阵不等式方法研究其充分条件,并设计满足要求的鲁棒非脆弱混合H2／H∞状态反馈控制器,使得闭合系统在满足H∞性能的前提下极小化H2范数的上界。