基于GA和H∞混合优化的船舶航向控制器设计新方法

提出一种ＧＡ和Ｈ∞混合优化的船舶航向控制器设计新方法,该方法采用Ｈ∞环路成形技术设计船舶航向控制器,成形权函数采用遗传算法进行优化,从而避免了凭试验凑权函数的盲目性,使控制器的设计系统化,且简单易行。仿真结果表明了该设计方法的有效性。     

基于人工蜂群优化的环形二级倒立摆H∞鲁棒控制器设计

采用H∞回路成形控制方法实现环形二级倒立摆系统的平衡控制;对于H∞回路成形控制器来说,权函数的选择直接影响控制器性能,而往往权函数的选择是需要通过设计人员的不断试凑来完成,不仅设计效率低下,而且无法得到最优的控制性能;因此引入人工蜂群算法,依靠其优异的全局寻优能力,完成对H∞回路成形控制器权函数的求解并保证最优的控制器性能;仿真结果表明,蜂群算法能够寻优到最优的权函数参数,对应的H∞控制器能够保证环形二级倒立摆在受到外界干扰的情况下依然保持在平衡位置。     

典型工业过程的H∞控制*

利用环路成形Ｈ∞方法对典型工业过程进行了Ｈ∞设计。设计表明,典型过程的Ｈ∞控制器表示为常用控制结构形式,从而很容易在工程中实现。ＭＸＦＳＱＧ     

H_∞控制器应用于船舶自动舵

应用Ｈ∞控制的Ｓ／Ｔ混合灵敏度方法于船舶自动舵设计。按机理估算模型乘性摄动上限，据此确定优化指标中的权函数Ｗ２。利用设计的控制器对闭环系统在多种环境条件下进行了仿真研究，结果是满意的。     

H∞回路成形方法在航空发动机控制中应用及验证

引入了基于频域理论的H∞回路成形方法对航空发动机进行控制器设计,有效地克服了类似于LQG的传统时域方法设计过程不透明的缺陷;为了提高控制器设计效率和准确性,在设计过程中,设计了一种能自动搜寻满足要求的权函数参数的方法,同时对传统的控制结构进行了改形,改善了控制器性能;为更充分对控制器性能进行验证,在设计的航空发动机数控系统快速原型化实时仿真平台上进行了仿真,证实了所设计的改型后的H∞回路成形控制器在航空发动机控制上所具有的良好的性能。     

精馏塔H_∞非脆弱鲁棒控制的研究

指出了对精馏塔采用高阶常规鲁棒设计的控制器进行降阶所得控制器具有脆弱性,不能保证设计要求的鲁棒性,精馏塔在设计范围内摄动时,系统出现渐扩发散现象。提出将精馏塔控制器摄动转化为被控对象摄动。给出了不需要控制器降阶的精馏塔H∞非脆弱鲁棒PI控制器设计方法。对MIMO精馏塔系统,给出了可简化求解过程的PI控制器形式。讨论了精馏塔非脆弱鲁棒控制不确定性权函数和性能权函数的选择,求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器。仿真结果表明,该精馏塔控制系统具有较好的适应性。     

精馏塔H∞非脆弱鲁棒控制的研究

指出了对精馏塔采用高阶常规鲁棒设计的控制器进行降阶所得控制器具有脆弱性,不能保证设计要求的鲁棒性,精馏塔在设计范围内摄动时,系统出现渐扩发散现象.提出将精馏塔控制器摄动转化为被控对象摄动.给出了不需要控制器降阶的精馏塔H∞非脆弱鲁棒PI控制器设计方法.对MIMO精馏塔系统,给出了可简化求解过程的PI控制器形式.讨论了精馏塔非脆弱鲁棒控制不确定性权函数和性能权函数的选择,求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器.仿真结果表明,该精馏塔控制系统具有较好的适应性.     

凸规划与离散系统H∞输出控制

本文提出了一种求解离散系统最优Ｈ∞输出控制器的凸优化方法。利用非线性矩阵映射，文中表明Ｈ∞输出控制问题可以转化为在ｎ（ｎ＋１）＋１维空间内凸集上的线性目标函数优化问题，这里ｎ为系统阶次，在可镇定、可检测的条件下，该凸集为有界的。由本文给出设计方法得到的输出Ｈ∞控制器可以使得闭环Ｈ∞范数任意接近最优。本文提出方法可以处理具有凸约束的Ｈ∞输出控制问题。     

线性不确定时滞系统的H∞无记忆控制器设计

１引言近年来,Ｈ∞控制理论得到了迅速发展,并提出了许多Ｈ∞控制器的设计方法．在文［１］中首次采用代数Ｒｉｃａｔｉ方程（ＡＲＥ）解决了一类无时滞确定性系统的Ｈ∞控制器的设计问题;在文［２,３］中,基于ＡＲＥ的Ｈ∞控制器设计方法被推广到含有时滞的线性系统...     

基于特征结构配置和H∞滤波器的H∞鲁棒控制器设计

提出一种基于特征结构配置和H∞滤波器的H∞鲁棒控制器设计方法，首先根据系统时域动态性能要求，采用特征结构配置方法设计出合适的状态反馈增益，然后设计H∞滤波器并进行状态估计；最后加入适当的权函数构成广义对象，并将其构造成反馈形式联接的标准的H∞鲁棒控制器设计问题，该方法不仅可实现系统时域动态响应特性，而且能保证系统的频域性能指标及鲁棒稳定性，通过对悬臂梁振动控制的数值仿真，进一步验证了该方法的有效性。     

基于模糊双曲正切模型的H2 和H∞控制

针对模糊双曲正切模型提出一种非线性二次性指标,并给出使该性能指标最小的最优控制器的设计方法。同时扩展了线性Ｈ∞控制的概念,给出基于模糊双曲正切模型Ｈ∞控制器的设计方法。     

一类具有范数有界的非线性不确定性时滞系统的鲁棒H∞控制器设计

研究一类具有有界范数非线性不确定性的线性时滞系统的鲁棒Ｈ∞控制，提出一种鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法。该控制器不仅能鲁棒镇定原不确定系统，还能保证闭环系统一定的Ｈ∞性能。     

某型地空导弹发射伺服控制系统设计

利用H^∞控制理论的混合灵敏度方法对某新型地空导弹发射伺服控制系统进行设计，给出一种H^∞控制器设计中的权函数选择方法来解决发射伺服系统干扰抑制的问题，并解决了此系统设计中与H^∞控制器不匹配的问题，从仿真结果和实际试验上表明，采用H^∞控制理论混合灵敏度方法设计的控制器很好地解决了多联装发射架上的导弹发射产生的冲击和电磁对其它导弹发射产生的影响。     

船舶横向运动鲁棒PID控制及优化

针对船舶横向运动控制特点,为达到航向舵控制航向同时达到减横摇的目的,提出了一种基于闭环增益成形和模糊优化算法的鲁棒PID控制器设计方法。根据具有工程实际意义的横摇和艏摇带宽直接构造出横摇、艏摇鲁棒PID控制器,并基于横摇与艏摇频谱,组合成横向控制器。由于用舵来减摇不可避免地增加了舵机的工作负担造成较大的舵机损耗,为此提出对横摇和艏摇控制器输出加入权重分配,采用模糊算法优化横向控制器权系数的方法,达到系统性能综合最优。仿真结果表明所设计的控制器具有较强的鲁棒性,合理的权系数选择,不但可以达到降低舵机损耗的目的,而且提高了航向控制精度。该控制器设计简单,易于船舶横向运动控制的实际工程应用,具有一定的研究价值。     

基于状态观测器的H∞控制系统设计

研究基于状态观测器的Ｈ∞控制器的设计原理,提出了基于观测器的Ｈ∞控制器的设计方法,并证明基于全维观测器组成的闭环系统具有与纯状态反馈的Ｈ∞控制器一样的传递函数,而在引入降维观测器时,则降低了闭环系统的Ｈ∞性能指标。最后用实例说明了理论结果和算法的有效性。     

一类具有状态及控制滞后的不确定系统的鲁棒H∞控制

本文就一类具有状态及控制滞后的不确定动态系统,研究了其鲁棒Ｈ∞控制,文中提出一种鲁棒无记忆Ｈ∞控制器的设计方法,该控制器在鲁棒镇定系统的同时,能保证闭环系统从扰动到被控输出的Ｈ∞范数小于某一给定的常数。     

基于LM I可行解的所有状态反馈H ∞控制器

在状态反馈Ｈ∞控制器存在情况下,考虑基于线性矩阵不等式可行解的Ｈ∞控制器族的构造问题。状态反馈Ｈ∞控制珠可解性等价于一个ＬＭＩ的可解性,基于该ＬＭＩ的可行解可给出所有可能的Ｈ∞状态反馈控制器,并且对这一ＬＭＩ可解条件的任意可行解,均可给出一个Ｈ∞控制器族。这一控制器族中含有丰富的自由参数,可用于满足其他设计要求。     

基于凸优化和投影原理的降阶控制器设计方法研究

提出一种将凸优化算法和投影原理相结合的降阶控制器设计新方法。证明了了降阶控制器保证系统稳定的一个充分条件,并给出了投影误差引起的系统性能变化的范围估计,该方法为系统的Ｈ∞性能指标与控制器期望阶次间的折中设计提供了一条可行途径。     

一类具有非线性不确定性系统的鲁棒H∞控制

考虑一类具有非线性不稳定性的系统的Ｈ∞控制器设计问题,给出了判断鲁棒渐近稳定和Ｌ２增益有限的充分条件,提出了输出反馈鲁棒Ｈ∞控制问题的可解条件,并给出了基于线性矩阵不等式的鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法。     

“H~∞－补偿器的泛函优化实现方法”一文的补充

“Ｈ~∞－补偿器的泛函优化实现方法”一文的补充胡建昆（哈尔滨船舶工程学院自控系哈尔滨１５０００１）文［１］提出了一种Ｈ∞－补偿器的泛函优化实现方法．该法采用了Ｈ∞最优范数指标，将设计问题化为一个带泛函约束的优化问题求解，并考虑了补偿器参数的容差问题．...