基于鲁棒控制理论的卫星姿态控制

对于三轴角动量飞轮式卫星的姿态控制提出了一种鲁棒控制设计方法.针对挠性卫星中存在的未建模动态以及参数不确定性问题,基于H∞控制理论对姿态控制器进行了设计,通过选取合适的加权函数将姿态控制问题转化为标准H∞控制问题,进而获得所需控制器.并与PID控制器进行了仿真实验对比,仿真结果表明,对于系统中存在的干扰和参数不确定性,H∞控制具有良好的鲁棒稳定性与动态性能.     

一类MIMO非线性系统的H∞回路成形控制

针对一类多输入多输出非线性系统,基于H∞回路成形控制器设计方法,提出了一种新的鲁棒控制方案.分析了实际工业控制中生产过程的复杂性,运用H∞回路成形理论设计了控制器,总结了H∞回路成形控制器的特点,并在MAT-LAB环境下对某MIMO系统进行了仿真实验,比较了各种控制方案的性能,仿真结果表明该控制方案的优越性.     

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。     

约束系统优化控制的LMI方法及其滚动时域实现

研究了系统存在控制量约束时的优化控制问题.在线性矩阵不等式(LMI)优化和多目标控制的框架下,融合预测控制的滚动优化原理提出了一种滚动时域H∞性能控制方法.通过滚动优化在线协调控制性能要求和系统约束,充分利用有限的控制量提高控制性能.     

模型跟踪四轮主动转向汽车的H∞控制

将H∞优化控制理论应用于四轮主动转向汽车控制策略研究,在建立车辆转向理想跟踪模型的基础上,提出一种基于H∞模型跟踪技术的的四轮转向4W S汽车前后轮转角主动控制新方法,并对所设计的控制器进行仿真分析与对比.通过仿真分析,从理论上验证了基于H∞跟踪控制理论所设计的控制器可以适用于汽车的四轮转向系统,能很好地跟随理想车辆转向模型,有利于提高车辆的主动安全.     

模型跟踪四轮主动转向汽车的H∞控制

将H∞优化控制理论应用于四轮主动转向汽车控制策略研究,在建立车辆转向理想跟踪模型的基础上,提出一种基于H∞模型跟踪技术的的四轮转向4WS汽车前后轮转角主动控制新方法,并对所设计的控制器进行仿真分析与对比.通过仿真分析,从理论上验证了基于H∞跟踪控制理论所设计的控制器可以适用于汽车的四轮转向系统,能很好地跟随理想车辆转向模型,有利于提高车辆的主动安全.     

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     

滚动H∞控制在三容实验系统中的应用研究

滚动H∞控制方法较好的解决了控制系统中的控制约束和状态约束问题,并且在线优化鲁棒性能,其核心算法是解线性矩阵不等式组.因为其计算比较复杂,只能借助于MATLAB的工具箱才能完成,所以一直以来只能应用于MATLAB的仿真试验上.本文采用MATLAB和VisualC++之间的数据交换技术,把滚动H∞方法成功应用到三容控制系统物理实验设备中,并把实验结果和MATLAB仿真结果进行了对比,证明了算法的有效性.     

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.     

基于LMI的不确定组合大系统的分散鲁棒H∞控制

根据有界实引理,研究不确定组合大系统的分散鲁棒H∞控制问题.应用线性矩阵不等式的方法,给出了系统可分散鲁棒镇定且具有H∞性能γ的充要条件,通过建立和求解一个凸优化问题,提出了最优H∞控制律设计方法,并用实例验证了所得结论的正确性.     

双连杆柔性机械臂的轨迹控制

对双连杆柔性机械臂的奇异摄动模型,分别采用滑模控制方法和H∞优化方法设计了慢变和快变子系统的控制器,并进行了数值仿真.     

多轴转向车辆转向系统的H2／H∞混合控制

推导了多轴转向车辆三自由度动力学模型,用Matlab软件和H2/H∞优化控制理论,设计了三自由度多轴转向车辆横摆率跟踪控制的H2/H∞混合最优控制器,建立了理想跟踪目标模型.以三轴转向车辆为对象,分析了该控制器对多轴转向车辆转向性能的影响.仿真分析结果表明,H2/H∞混合最优控制器使得多轴转向车辆具有很好的系统性能,同时保持了良好的鲁棒性能,提高了车辆的转向性能,保证了多轴转向车辆的安全性和操纵稳定性.     

中立时滞微分系统的无偏H∞滤波

研究一类中立时滞微分系统的无偏H∞滤波问题.基于线性矩阵不等式技术设计无偏H∞滤波器,使得滤波误差系统是渐进稳定的,同时满足其传递函数的H∞范数最小或小于某一给定的正数γ.同标准的H∞滤波方法相比,无偏H∞滤波方法简化了滤波器的设计过程,而且滤波误差系统的稳定性独立于中立时滞微分系统.仿真结果表明该方法的有效性和可行性.     

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。     

鲁棒H∞模型匹配指令跟踪控制器设计研究

以LMI凸优化鲁棒H∞控制器设计为基础,根据二自由度和参考模型匹配控制系统设 计原理,提出一种参考模型匹配跟踪控制器设计方法,并用LMI优化理论进行导弹俯仰指令跟 踪控制系统设计.研究了设计参数对控制器阶数、闭环系统超调量和模型匹配误差等影响的 变化规律.仿真结果表明,使用该方法设计的闭环系统具有良好的快速跟踪特性.     

三级倒立摆建模与H∞鲁棒优化保性能控制

针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动输入,从而将系统稳定问题转化为H∞范数求解问题.仿真实验结果证明,应用这种方法可以保证系统指数稳定,二次代价泛函满足性能指标,同时使系统具有相同H∞范数界γ.与传统方法相比,该方法对三级倒立摆的控制具有较强的鲁棒性,能够在系统存在外界干扰和不确定性时,仍能保持系统的稳定性.     

基于H∞理论的柔性机械臂振动主动控制

目的 研究柔性机械臂的振动主动控制问题,实现对机械臂振动的抑制.方法 使用压电元件作为驱动器,采用解析建模方法建立简化的压电柔性机械臂的动力学方程和控制系统模型,基于H∞控制理论设计了压电柔性机械臂的振动主动控制系统.结果 仿真结果表明.H∞控制器有效抑制了压电柔性机械臂的振动.尤其是低频振动分量大大下降.结论 利用H∞方法设计的控制器实现了对柔性机械臂的振动主动控制.且该方法具有强鲁棒性.     

基于S/T模型的混合灵敏度H_∞鲁棒控制

简述了混合灵敏度控制的方法,并针对火电厂汽温过程随负荷工况变化表现出的时间常数不确定性和存在的延迟扰动,利用鲁棒控制中的混合灵敏度方法对一变参数系统进行仿真控制,结果表明了鲁棒控制理论的抗干扰和抑制模型不匹配的特性.同时也指出了H∞鲁棒控制理论存在的问题.     

饱和离散随机非线性系统的H_∞模型预测控制

针对饱和离散随机非线性系统,研究状态反馈H∞模型预测控制问题.该系统同时考虑了执行器饱和、随机发生非线性和外部扰.利用扇形有界条件将非线性饱和函数分解为线性部分和非线性部分,并且采用概率统计的方法刻画系统的随机非线性.基于Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式(LMI)技术给出了保证H∞性能和闭环系统随机稳定的充分条件.最后通过仿真算例验证所提H∞模型预测控制方法的可行性和有效性.     

一类线性系统可靠H∞控制

针对线性定常系统,采用连续增益故障模型,提出了考虑执行器故障的可靠H∞控制问题.通过对具有执行器故障线性定常系统的分析,利用LMI分别给出了次优可靠H∞控制器和最优可靠H∞控制器存在的充分条件.通过比较,进一步看出对系统进行最优可靠H∞控制器设计的必要性.