不确定广义系统的H∞保成本控制

在Riccati不等式的基础上,给出了H∞保成本广义系统的定义,设计了一种状态反馈H∞保成本控制器,使得闭环系统不仅对容许的参数不确定性保持正则、稳定、无脉冲,而且具有某一个性能指标上界及给定的H∞性能γ。又在某些条件满足的情况下,基于线性矩阵不等式给出了H∞最优保成本控制器的设计方法。最后,用算例进一步说明了设计方法的可行性和有效性。     

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。     

倒立摆的输出反馈控制:脆弱性和鲁棒性分析

对具有非最小相位的不稳定对象设计了H∞输出反馈控制器，从脆弱性和鲁棒性这两方面对设计结果进行了分析。指出该控制器的极点和传递函数对于控制器系数微小变化的灵敏度并不高，不是脆弱性问题。分析指出这种基于混合灵敏度的H∞设计对未建模动态缺乏鲁棒性，这会导致实际系统不能稳定工作。文中还给出了本例中H∞输出反馈。     

汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间鲁棒控制

提出在汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间控制回路中，采用H∞扭振模态观测器估计模态反馈信号。证明了独立模态空间控制器町以独立设计，而引入H∞扭振模态观测器对闭环系统极点分布的影响可以忽略不计。基于H∞控制理论导出了针对受控扭振模态设计的独立模态空间控制器的鲁棒稳定条件。另外，出于实际考虑，建议扭振控制转矩以发电机电磁转矩分量的形式实现，而将慢变的机械转矩看作干扰，提出了抑制其影响的H∞性能指标。在此基础上提出轴系扭振的独立模态空间鲁棒控制，并归结为带有闭环极点配置约束的多目标H∞综合问题。算例仿真表明，轴系扭振独立模态空间鲁棒控制策略是可行的、有效的。     

存在时滞影响的发电机励磁的H∞控制

研究了存在广域控制时滞影响的发电机励磁系统的H∞控制,讨论利用线性矩阵不等式(LMI)进行H∞控制器设计的方法及步骤.除考虑时滞影响外,还计及了外部扰动和建模误差等不确定因素.以联接到远方系统的发电机为例,采用远方反馈信号,进行了存在时滞影响的发电机励磁的状态反馈H∞控制器设计.仿真及分析表明,所设计的励磁控制器具有很好的对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定.     

估计误差方差约束混合H2/H∞滤波

考虑带有稳态误差方差约束的线性系统的混合H2／H∞滤波问题．通过解一个线性矩阵不等式(LMI)，直接获得滤波器，并且这个滤波器满足下面性能指标：滤波过程是渐近稳定的；在每个状态的稳态估计误差方差不超过规定的上界的同时，最小化系统的H∞范数指标。实例说明了这种设计方法的有效性。     

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。     

永磁直线伺服系统的速度H∞控制器优化设计

对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计,建立了基于模型匹配二自由度系统的状态空间模型,并将速度控制器设计归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈??次优H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性.仿真和实验结果表明,用该方法设计的直线伺服系统能够很好的抑制扰动和跟踪给定.     

基于H∞重复控制的微网逆变器控制策略

微电网中,大多数负荷是非线性的,这将导致公共并网点处的电压发生畸变,从而降低供电质量。为改善电压质量,本文结合H∞重复控制器、虚拟阻抗技术和下垂控制提出一种微电网逆变器控制策略。采用H∞重复控制来增强系统抗谐波干扰的能力,降低负载电流所产生的谐波电压降,从而减小逆变器输出电压THD。通过反馈滤波电感电流,引入有源阻尼,建立了包括有源阻尼系数在内的状态空间模型来设计H∞重复控制器。通过合理设计有源阻尼系数,可以几乎没有性能损失地对控制器实行降阶。经仿真验证了所提出控制策略的有效性。     

浮船坞控制系统的标准H∞控制研究

以船舶上墩或下水的重要平台--浮船坞为研究对象,通过对浮船坞系统的特性分析,给出了建立浮船坞系统数学模型的流程图以及10万t浮船坞的控制系统模型.阐述了鲁棒控制中的标准H∞控制算法,并采用该算法中的基于Riccati不等式状态反馈标准H∞控制器设计方法,对浮船坞控制系统进行了理论探讨和仿真研究.仿真结果表明,标准H∞控制对浮船坞这样的多变量强耦合的系统有较好的控制效果.     

离散系统降阶H∞控制器的设计

针对离散控制系统,研究其降阶H∞控制器设计方法.首先,采用线性矩阵不等式方法,给出离散系统状态反馈H∞控制器存在的条件;利用离散系统H∞控制器可解的条件,研究离散系统的降维观测器设计方法;通过设计系统的降维观测器,使降维观测器的观测输出和系统的状态反馈输入误差趋于零,以降阶观测器的输出作为系统的控制输入,使闭环控制系统...     

船舶电站同步发电机状态反馈H∞调压器

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的响应特性.船舶电站同步发电机调压系统是一个非线性控制系统,为了分析系统的动态特性,首先建立同步发电机调压系统的非线性数学模型,然后以此为基础设计状态反馈H∞调压器.将H∞控制理论应用于同步发电机调压器的设计,把系统的性能要求转化为标准H∞控制问题,通过解Ri...     

含有时滞和时滞微分不确定系统的H∞滤波

研究含有状态时滞和状态时滞微分的参数不确定性系统的H∞滤波问题,其不确定性为多框架目标类型.对所有允许的参数不确定性系统,设计一个线性滤波器,使得由不确定性系统和滤波器构成的误差系统为渐进稳定的,同时使误差系统输入输出的传递函数的H∞范数满足性能指标要求.基于线性矩阵不等式技术,给出滤波器存在的充分条件及参数计算.以一个数值例子说明该方法的有效性和可行性.     

存在时滞影响的发电机励磁的H∞控制

研究了存在广域控制时滞影响的发电机励磁系统的H∞控制,讨论利用线性矩阵不等式(LMI)进行H∞控制器设计的方法及步骤。除考虑时滞影响外,还计及了外部扰动和建模误差等不确定因素。以联接到远方系统的发电机为例,采用远方反馈信号,进行了存在时滞影响的发电机励磁的状态反馈H∞控制器设计。仿真及分析表明,所设计的励磁控制器具有很好的对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定。     

基于LMI方法多目标综合的H∞扭振模态观测器

提出一种针对扭振模态观测器的溢出问题的评价定义，将溢出抑制要求表达为一个H∞性能指标。然后提出一种H∞扭振模态观测器，同时考虑溢出抑制要求的频域性能指标以及与初值误差有关的时域暂态特性指标，将H∞扭振模态观测器归结为一个多目标H∞综合问题，借助MATLAB的LMI工具箱实现了这一设计问题的求解。H∞扭振模态观测器具有良好的特性，在扭振在线监测和主动控制领域有应用价值。     

非线性H_∞控制的SOS设计

提出了一种新的非线性H∞控制的设计方法。虽然平方和(简称SOS)方法可用来求解不易用解析法求解的非线性问题,但还是不能直接来求解HJI不等式或非线性的有界实不等式。详细分析了SOS法在求解中的这些局限性。给出了求解非线性H∞控制的一种迭代设计的方法。每一次迭代分为两步。第一步是先用SOS法设计系统的非线性状态反馈,其增益阵是可调整的。第二步是求系统L2增益,用图解解析法求解计算中的优化问题。还给出了一个卫星大姿态机动的非线性H∞控制设计作为应用本方法的实例。     

鳍/舵减摇双重控制的H_∞设计

针对具有两个不同执行机构,而且两个控制通道的动态特性也不一样的双重控制问题,提出了这类系统的设计方法并应用于用鳍和舵来减摇的系统。对这种合成控制进行了设计。指出两个回路的Nyquist曲线应在船的自然频率上都做到零相移,这样舵和减摇鳍的响应才有可能叠加以增强减摇效果。为此提出用H∞控制来保证零相移,并采用灵敏度函数作为系统的性能指标。详细讨论了H∞设计中的权函数选择问题。给出了鳍/舵合成减摇系统的仿真结果,仿真中还考虑了舵伺服系统速率限制对减摇的影响。     

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。     

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。     

汽轮发电机组H∞扭振模态观测器的特性分析

对汽轮发电机组的H∞扭振模态观测器的特性进行了讨论。通过分析H∞扭振模态观测器的性能指标可知，H∞扭报模态观测器引入了一个反映受控模态估计偏差对剩余模态分量的最大能量增益的约束，以抑制剩余模态分量的影响。另外发现，在特殊情况下，H∞扭振模态观测器可以将已有关于鲁棒H∞扭振滤波器的研究成果统一起来。