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。     

Delta算子不确定系统的最优保性能控制

研究了Delta算子描述下的具有范数有界参数不确定线性系统的最优保性能控制律的设计问题．运用线性矩阵不等式，首先证明了保性能控制律的存在的充分必要条件，然后用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的一个参数化的表示．在此基础上，通过建立和求解一个凸优化问题，给出了最优保性能控制律的设计．最后，用一个例子验证了给出方法的可行性．     

一类不确定时滞系统的输出反馈镇定

对于控制通道中存在时滞的不确定时滞系统，讨论了时滞独立的输出反馈镇定律的设计问题，利用线性矩阵不等式方法给出了鲁棒镇定律的存在条件及镇定律存在时相应的镇定律设计方法，研究结果表明，针对控制通道中存在时滞的一类不确定系统，在一定条件下可以利用线性矩阵不等式方法设计输出反馈镇定律。文中给出了算例以说明方法的应用。     

不确定广义系统的可靠保性能控制

针对一类含有时变、范数有界参数不确定广义系统,结合一个二次型性能指标,研究了广义系统执行器出现故障时,故障闭环系统保持正则、稳定、无脉冲,且闭环性能指标不超过某个确定界的状态反馈可靠保性能控制律的设计问题.利用线性矩阵不等式(LMI),给出了可靠保性能状态反馈控制器存在的充分条件及设计方法.数值算例验证了设计方法的有效性.     

网络控制系统的有界输入保性能控制及仿真

针对网络控制系统中存在的数据传输时延，以及由被控对象和控制器之间的不同步给系统所带来的稳定性问题，提出了鲁棒保性能控制器设计方案。将网络系统中的时延的不确定，转化为系统状态方程参数矩阵的不确定；根据实际系统中对控制器输出信号的幅值约束的要求，设计了状态反馈控制律，对导出的闭环网络控制系统应用Lyapunov稳定性理论进行稳定性分析，给出了使系统稳定的充分条件；通过求解线性矩阵不等式得到反馈增益矩阵和系统性能指标上界值。将鲁棒保性能控制器设计方案应用于直流电机系统中，仿真结果验证了所提方案的正确性。与补偿策略的比较，进一步说明了所提控制策略的有效性。     

时滞T-S模糊广义系统鲁棒H∞控制

针对控制系统中的时滞会导致系统的不稳定和较差的系统性能,研究了时滞T—S模糊广义系统的鲁棒稳定性问题、鲁棒镇定性问题以及基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题,给出了时滞T—S模糊广义系统的正则、无脉冲和渐近稳定的定义;依据Lyapunov理论,证明了使闭环系统渐近稳定并且具有适当的H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式方法,表示了这些充分条件,从而可以通过解矩阵不等式容易地获得状态反馈增益矩阵。算例说明所提方法有效和可行。     

T-S模糊模型控制器的LMI设计方法

为了探讨模糊控制系统的稳定性分析和设计方法,依据模糊控制理论,把离散T-S模糊模型看成是一个线性不确定系统,提出了基于线性矩阵不等式和分段Lyapunov函数的模糊控制器设计方法.将闭环控制系统的稳定要求、性能指标约束条件统一到线性矩阵不等式的框架内,通过求解线性矩阵不等式族获得控制器参数.该方法能够保证系统全局稳定,并且具有良好的动态和稳态性能.     

基于T-S模糊模型的油气悬架保性能控制

建立了1/2车四自由度油气悬架的T-S模糊模型。采用并行分布补偿器(PDC)结构,基于线性矩阵不等式处理方法,提出了模糊保性能控制方案,导出最优保性能控制律,针对含有参数不确定的油气悬架系统进行了仿真与实车道路试验。结果表明,与被动油气悬架相比,采用了保性能控制的油气悬架在减少振动、提高车辆行驶平顺性方面性能更优。     

离散时间状态反馈切换系统的稳定性分析

针对线性离散时间切换系统,提出了基于切换观测器的状态反馈系统的稳定化方法;分析了含有观测器的状态反馈闭环系统的稳定性,得出了线性离散时间切换系统利用状态反馈稳定化一个充分条件,并用线性矩阵不等式理论给出了观测器增益矩阵和状态反馈增益矩阵的算法,最后给出了一个仿真例子,以说明结论的正确性.     

感应电动机运行过程中不确定性控制研究

针对感应电动机运行过程中负载变化及升温引起的转子电阻变化,采用基于参数描述符法描述系统,并将系统稳定和性能问题转化为一个标准的H∞控制问题.通过求解线性矩阵不等式组,实现系统鲁棒稳定和满足系统性能要求的输出反馈控制器.仿真结果表明,控制器不仅使系统具有良好的鲁棒性,同时提高了系统的调速性能.     

一类切换T-S型模糊系统二次镇定保成本控制

针对一类不确定切换T-S型模糊系统,对保成本鲁棒控制问题进行了研究。利用单Lyapunov函数法,给出了混杂状态反馈保成本控制器的设计方案,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的混杂状态反馈控制器下是二次稳定的,应用线性矩阵不等式的可解性给出闭环系统二次稳定的充分条件,同时给出了二次型成本函数的一个上界。模型中的每个切换系统的子系统是不确定模糊系统,取常用的平行分布补偿PDC控制器,主要条件以凸组合的形式给出,具有较强的可解性。仿真结果验证了所设计方法的有效性。     

Guaranteed cost control with pole constraints for uncertain discrete-time switched systems

For a class of discrete-time switched systems with norm-bounded uncertainties and a quadratic cost index, the problem of designing a guaranteed cost state feedback controller with pole constraints is considered. A sufficient condition on the existence of robust guaranteed controllers is derived by a quadratic Lyapunov function approach together with linear matrix inequality (LMI) technique. Based on a constructed switching law, the closed-loop system is quadratic D-stable and the closed-loop cost function value is not more than a specified upper bound. Furthermore, the design of suboptimal guaranteed cost controllers is turned into a convex optimization problem with linear matrix inequalities constraints. A numerical example demonstrates the effect of the proposed design approach. __________ Translated from Control and Decision, 2007, 22(11): 1269–1273 [译自: 控制与决策]     

离散模糊二次多项式系统输出反馈跟踪控制

针对一类离散模糊二次多项式系统,设计了输出反馈跟踪控制器。首先,提出了一类离散模糊二次多项式模型;然后,基于非线性控制方法中的反馈线性化方法,设计了输出反馈跟踪控制器,使得闭环离散模糊二次多项式系统的输出可以实现对有界时变参考轨迹的动态跟踪。针对应用反馈线性化方法易出现的奇异性问题,建立了一个充分条件,用于判定一个给定的离散模糊二次多项式系统是否会出现上述问题。最后,通过对数值算例的仿真验证了所提出方法的可行性和有效性。     

离散非线性大系统的非脆弱H_∞保性能控制

针对一类用T-S模糊模型描述的不确定离散非线性大系统,研究了其鲁棒非脆弱H_∞保性能模糊控制问题.基于Lyapunov稳定理论,得到一种通过状态反馈实现的非脆弱H_∞保性能模糊控制器.该模糊控制器能保证闭环系统稳定和一定的二次型性能指标上界,同时具有H_∞下的干扰抑制作用.数值例子仿真表明了该设计方法的有效性.     

基于LMI的鲁棒负荷预见控制方法

提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒负荷预见控制方法。针对最优预见控制方法存在的鲁棒性较差的问题，论文首先引入保性能控制(GCC-Guaranteed Cost Control)的思想，并对其结论进行拓展，给出并证明了性能指标中加权矩阵为半正定时，最优保性能控制律的设计方法：进一步通过适当变换，把鲁棒负荷预见控制器的设计问题归结为求解一个LMI约束下的凸优化问题。仿真研究表明，该方法能够保证机组负荷控制系统不仅在满负荷下，而且在负荷变化时都具有稳定性和良好的控制品质。     

鲁棒静态输出反馈控制律的粒子群优化设计

研究了多输入多输出线性定常系统的静态输出反馈控制律设计问题。综合考虑闭环极点配置和系统鲁棒性要求,将静态输出反馈控制律设计问题转化为优化问题,并利用粒子群优化算法求解。针对水翼艇纵向控制问题设计了控制律,验证了设计方法的有效性。     

Data‐driven model reference control with asymptotically guaranteed stability

This paper presents a data‐driven controller tuning method that includes a set of constraints for ensuring closed‐loop stability. The approach requires a single experiment and can also be applied to nonminimum‐phase and unstable systems. The tuning scheme generates an estimate of the closed‐loop output error that is used to minimize an approximation of the model reference control problem. The correlation approach is used to deal with the influence of measurement noise. For linearly parameterized controllers, this leads to a convex optimization problem. A sufficient condition for closed‐loop stability is introduced, which can be included in the optimization problem for control design. As the data length tends to infinity, closed‐loop stability is guaranteed. The quality of the estimated controller is analyzed for finite data length. The effectiveness of the proposed method is demonstrated in simulation as well as experimentally on a laboratory‐scale mechanical setup. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

不确定时滞广义T-S模糊系统的鲁棒镇定

研究了不确定时滞广义T-S模糊系统的鲁棒镇定问题.基于李亚普诺夫稳定性定理和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了使闭环系统稳定的条件,采用凸优化的方法求解一组线性矩阵不等式可以得到状态反馈控制器的参数.仿真实例验证了本文所提出方法的有效性.