不确定中立时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了一类具有范数有界不确定性中立时滞系统的鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)方法，给出了在状态反馈作用下，不确定中立时滞系统鲁棒可镇定且具H∞范数界的充分条件。并且基于此条件给出了无记忆状态反馈鲁棒H∞控制器设计方法。鲁棒H∞控制器保证闭环系统鲁棒稳定且满足给定的H∞范数约束条件，并可通过求解相应的线性矩阵不等式(LMI)得到。最后，数值算例说明了方法的可行性。     

时滞不确定奇异系统的鲁棒H∞控制

针对带时滞的奇异系统,研究基于状态反馈的鲁棒H∞问题,系统的状态矩阵、状态滞后矩阵和输入矩阵均含有范数有界不确定项。采用Lyapunov泛函方法,给出了带时滞的不确定奇异系统鲁棒渐近稳定且具有H∞范数界γ充分条件;利用含等式约束的线性矩阵不等式（LMI）方法,给出了此类系统控制存在状态反馈的充分条件,该条件等价于严格线性矩阵不等式可解性问题,利用严格LMI的可行解,得到控制器矩阵的参数化表示。该鲁棒控制器的渐进稳定性条件宽松,克服了时滞奇异系统稳定性问题条件中的等式约束,控制器求解算法可行、高效,并通过一个数值实例说明了该方法的有效性。     

不确定分布式时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制

针对一类不确定分布式时滞系统的鲁棒H∞控制问题,采用线性矩阵不等式的方法通过选择适当的lyapunov函数,得到了自治系统的鲁棒渐进稳定的充分条件。推导出了闭环系统鲁棒渐近稳定的充分条件,并设计了无记忆性H∞状态反馈控制器,使得对于所有允许的不确定性,闭环系统鲁棒渐近稳定且具有给定的H∞性能指标。给出了控制器存在时滞相关的充分条件,且控制器参数能够通过求解线性矩阵不等式得到,对于一个高阶的数值仿真系统,通过对线性矩阵不等式的求解可以得到最优H∞性能指标,及相应不等式的解。仿真证明了该设计方案的有效性。     

分散励磁式船舶电力系统鲁棒控制器研究

给出了分散励磁式船舶电力系统柴油机发电机组的数学模型,明确了模型中各种干扰项的物理意义。将发电机组数学模型线性化后,增广为广义受控系统,应用H∞控制理论,设计了发电机的分散励磁鲁棒控制器,并应用线性矩阵不等式(LMI)方法,将H∞控制器的设计转化为一个线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题,对H∞控制器求解和优化。仿真结果表明,当电力系统受到干扰后,H∞鲁棒励磁控制器比传统的电力系统稳定(PSS)励磁控制器具有更强的抗干扰能力,并使电力系统在较短时间内恢复稳定。     

基于矩阵不等式的永磁同步电机鲁棒H∞控制

针对永磁同步电机(PMSM)的鲁棒H∞控制问题,构建了基于dq旋转坐标系的状态空间模型,通过静态解耦控制思想,将强耦合非线性的永磁同步电机模型转化为线性系统。设计了鲁棒H∞控制器,将控制器的求解问题转化为矩阵不等式可行解,利用线性矩阵不等式(LMI)工具箱求解得到永磁同步电机的调速过程的状态信息。仿真结果表明,与传统PI方式比较,采用鲁棒控制器的永磁同步电机系统响应速度快、控制性能优异、对负载变化不敏感,具有很好的鲁棒性,可满足设计要求。     

TCSC的H2/H∞控制器设计

基于直接反馈线性化和鲁棒H2／H∞控制理论研究了TCSC的控制设计，对具有TCSC的单机一无穷大系统，建立了含不确定因素的数学模型，采用LMI(线性矩阵不等式)方法，利用MATLAB／LMI工具箱得出H2／H∞控制律。分析表明这种控制方法兼有鲁棒性能和最优性能，提高了电力系统的稳定裕度及传输功率。     

时滞区间广义系统的鲁棒非脆弱H∞控制器

研究了状态反馈控制器增益具有摄动的一类时滞区间广义系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制问题。这个问题通过对系统进行广义二次能稳定且满足H∞范数界的研究而得到解决。设计的状态反馈控制器,其增益也是区间矩阵。控制器的设计可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMI)得到。最后,数值例子说明了本文所给方法的有效性。     

线性定常连续系统的容错控制研究

研究了线性定常连续系统的鲁棒容错控制问题。利用线性矩阵不等式（LMI）方法,给出了系统在执行器失效情况下系统渐进稳定的充分条件以及含执行器故障的线性定常系统的设计方法,仿真研究验证了方法的可靠性和有效性。     

传感器失效不确定时滞系统指数稳定H∞可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒H∞可靠控制器设计问题。通过状态变换,将原系统的鲁棒可靠指数稳定问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠稳定问题,根据Lyapunov稳定性理论,推导出系统存在指数稳定可靠控制器应满足的矩阵不等式和系统具有H∞性能指标应满足的矩阵不等式,并将其转化为两个线性矩阵不等式,给出了状态反馈控制器的设计方法。该方法设计的指数稳定鲁棒H∞可靠控制器,使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及一个预先指定传感器子集中任意传感器失效都能够保持鲁棒指数稳定,并使系统具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该控制器设计方法的有效性。     

传感器增益故障下鲁棒可靠控制

针对电力系统中传感器发生增益故障情况下,一类参数不确定离散时滞系统的静态输出反馈保成本可靠控制器设计问题。系统中的参数不确定性满足广义匹配条件。根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了含有时滞记忆和无时滞静态输出反馈保成本鲁棒可靠控制律的存在条件。通过求解一组线性矩阵不等式,可以得到使得闭环保成本上界最小的鲁棒可靠控制器。最后通过电力系统仿真示例说明所提出方法的正确性。     

静止无功补偿器的H2/H∞保性能控制器设计

在H2/H∞保性能控制理论和直接反馈线性化的基础上,文章研究了SVC(静止无功补偿器)的控制器设计,对具有SVC的单机-无穷大系统,建立了含不确定因素的数学模型。采用解LMI(线性矩阵不等式)方法,利用MAT- LAB/LMI工具箱,得出H2/H∞保性能控制律。分析表明这种控制方法兼有鲁棒性能和最优性能,降低了单纯H∞控制方法的保守性,提高了电力系统的稳定性,并能满足电压精度的要求。     

离散多时滞系统多故障模式下的H_∞容错控制

针对状态具有多个时滞的线性离散时间系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法（LMI）,分别采用无时滞记忆和有时滞记忆的状态反馈控制律,研究了执行器和传感器同时发生故障的情况下,离散多时滞系统的H∞容错控制问题。首先给出了系统没有干扰输入时存在无时滞记忆状态反馈容错控制器的一个充分条件;进一步,给出了在H∞扰动衰减指标约束下,系统存在无时滞记忆状态反馈H∞容错控制器的一个充分条件;并将结论推广到设计有时滞记忆的状态反馈容错控制器的情况。最后,仿真结果证明了所得H∞容错控制器设计方法的正确性和有效性。     

一类离散时滞不确定系统的鲁棒控制

讨论了一类离散线性时滞不确定系统的鲁棒控制问题，利用Lyapunov方法，结合矩阵不等式性质，给出离散时滞系统对所有允许不确定性鲁棒稳定的充分条件，并设计出系统的状态反馈鲁棒控制器，所得结构分别基于相应的线性矩阵不等式（LMI）的解。     

线性时滞不确定连续系统的鲁棒容错控制研究

以线性不确定时滞系统为模型,应用李雅普诺夫稳定性理论和LMI工具箱,采用状态反馈控制器设计连续系统的容错控制器,研究了线性不确定时滞连续系统的状态反馈鲁棒稳定问题.给出了系统在执行器失效情况下渐近稳定的充分条件及相应的状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法,仿真结果验证了该方法的可靠性和有效性.     

利用LMI技术设计多机系统TCSC鲁棒控制器

可控串联电容补偿器(TCSC)装设在高压线路上可改善系统的暂态稳定性,提高线路的传输容量。指出传统的H∞控制理论在电力系统中的应用需要计算Gamma迭代的优化问题,而线性矩阵不等式(LMI)技术为多个目标控制器的设计提供了新途径,设计指标与约束条件等可表达成LMI形式,可用有效的凸优化算法得到精确解答。提出了借鉴有极点区域配置约束的混合H2/H∞问题的LMI解法,设计了应用于多机系统的TCSC的鲁棒控制器。应用安德森3机9节点系统模型测试了所提方法的鲁棒性,在测试了小规模突发事件仿真、小规模突发事件的鲁棒TCSC控制器性能的结果后表明,TCSC控制器利用LMI方法可实现鲁棒稳定和快速反应。     

基于模糊建模的非线性鲁棒模型预测控制

针对离散不确定模糊模型，提出了一种鲁棒非线性模型预测控制方法，导出了预测性能指标上界，将稳定性约束，输入约束和输出约束变换成容易求解的线性矩阵不等式（LMI）形式，从而将非线性模型预测控制Min-Max优化问题变换成具有线性矩阵不等式约束的广义特征值问题（GEVP）。对于采用的状态反馈预测控制器，讨论了滚动时域优化的可行性，证明了闭环系统的鲁棒稳定性。仿真结果表明了控制器的有效性。     

鲁棒PID控制器在直流无刷电机系统中的应用

FID控制器在工业领域应用最为广泛。本文通过研究标准内外层双回路控制器结构在永磁直流无刷电机速度伺服系统中的应用，提出了一种状态空间参数化模型，其可以将鲁棒PID控制器的设计转化为线性矩阵不等式的优化问题。对实验结果的分析表明，当模型相对不确定时，本文提出的带LMI优化的鲁棒FID控制器在控制性能上可获得很大的提高。同时，该控制器满足闭环系统一致指数稳定，收敛性好。H∞范数有界。     

基于LMI的鲁棒H∞估计器

研究了参数不确定系统的鲁棒H∞估计问题。用MATLAB工具箱中的函数hinflmi来设计H∞估计器，是一种H∞优化设计，会导致过宽的估计器带宽。文中导出了一个用于H∞次优设计的线性矩阵不等式，利用这单一的LMI，选择一个次优值γ就可以控制带宽以减少估计误差。     

励磁系统的H2/H∞保性能控制器

基于H2/H∞保性能控制理论和直接反馈线性化研究了单机-无穷大电力系统的励磁控制器设计.建立了含不确定因素的数学模型,采用解线性矩阵不等式(LMI)方法,利用MATLAB/LMI工具箱得出发电机励磁的H2/H∞保性能控制律.分析表明这种控制方法兼有鲁棒性能和最优性能,使H∞控制具有较小的保守性,提高了电力系统的稳定性,并能满足电压精度的要求.     

不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类含有离散时滞的不确定参数线性系统,研究了鲁棒H8可靠控制器的设计问题.经过适当的状态变换,将原系统的鲁棒可靠镇定问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠镇定问题.根据Lyapunov稳定性理论,给出了系统存在稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式:同时给出了系统具有H8性能指标应满足的另一个矩阵不等式.将这一个矩阵不等式转化为一个线性矩阵不等式(LMIs)o鲁棒H8可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性都保持鲁棒可靠稳定,并且使系统具有指定H8范数的抗干扰抑制能力.