基于LMI方法的鲁棒H^∞性能问题

考虑一类具有非线性不确定性系统的鲁棒Ｈ＾∞性能问题。此类系统的非线性不确定性可由与状态变量有关的范数有界条件描述。对于由此类系统表示的控制对象,首先给出了判断鲁棒渐近稳定和Ｌ２增益有限的充分条件,然后针对输出反馈的情形提出了基于线性矩阵不等式问题的可解条件,把鲁棒Ｈ＾∞性能归结到辅助对象的标称Ｈ＾∞控制问题。     

不确定系统的滚动时域H ∞控制设计

针对存在状态矩阵、输入矩阵结构化摄动和外界扰动输入等不确定性的连续线性时变系统,给出滚动时域H     

永磁直线同步电动机系统鲁棒镇定

在考虑参数不确定性的情况下,将永磁直线同步电动机系统转化为具有状态和输入矩阵不确定性,并且受非线性摄动的线性系统,采用线性系统控制,给出控制律,使永磁直线同步电动机系统在存在参数不确定性的情况下,在原点平衡点渐进稳定。仿真研究表明该控制方法的有效性。     

时变非线性不确定系统H∞鲁棒模型预测控制

针对输入受限的时变不确定非线性系统,提出一种H∞鲁棒模型预测控制策略。假设线性化系统矩阵一致有界,将非凸的无穷时域优化问题转化为带有单个线性矩阵不等式(LMI)约束的凸优化问题,降低控制量求解难度。结合滚动优化原理与H∞控制方法在线极小化性能指标,使得闭环系统满足控制性能和约束。在LMI框架下给出H∞NMPC的求解方法及其鲁棒稳定性充分条件。仿真实验对比验证了该策略的有效性。     

基于HM非线性模型的滚动时域H_∞控制

基于HM(HeterogeneousModel)非线性系统模型,提出并研究了滚动时域H∞控制器的设计.给出了基于H∞性能指标的最优控制律和其存在的充分性条件,该控制律可以保证系统稳定和干扰衰减增益不超过某一上限.然后,为了减少计算量,设计了有上述相同性能保证的次优控制器.     

基于HM非线性模型的滚动时域H∞控制

基于HM(Heterogeneous Model)非线性系统模型,提出并研究了滚动时域H∞控 制器的设计.给出了基于H∞性能指标的最优控制律和其存在的充分性条件,该控制律可以 保证系统稳定和干扰衰减增益不超过某一上限.然后,为了减少计算量,设计了有上述相同性 能保证的次优控制器.     

输入受限系统的滚动时域预测控制

针对输入受限系统,提出滚动时域预测控制方法,用线性矩阵不等式和不变椭圆集处 理输入受限问题,给出稳定性和可行性条件,并用半正定规划求解控制律.仿真例子表明了本文 方法的优点.     

非线性系统滚动时域控制的性质研究*

针对非线性系统,对滚动时域控制的一些性质进行了研究.首先提出使系统稳定的充分条件;该条件覆盖了当前保证稳定的若干滚动时域控制策略.在此稳定性框架下,对控制系统的次优性、鲁棒性进行了扩展研究,得到系统次优性的一个上届,以及在外界衰减扰动下的鲁棒稳定性     

多输入多输出复杂时滞系统的预测函数控制及其鲁棒D稳定性条件

针对多输入多输出被控过程同时存在状态滞后和控制输入滞后问题,利用预测函数控制算法对预测模型没有特殊要求和在线计算量小的特点,基于预测函数控制设计机理得到系统的控制律.在标称情况下,反馈控制律可表示为无记忆反馈和带记忆反馈的叠加形式.在假设不含时滞标称系统解析的条件下,应用最大模定理和矩阵谱半径性质,给出存在状态滞后和控制输入滞后结构参数摄动不确定系统鲁棒D稳定的充分条件.数值实验和仿真实验验证了所给方法的有效性.     

时滞系统的状态反馈和基于观测器的输出反馈设计

考虑了同时具有状态和输入时滞线性定常系统的Ｈ＾∞镇定问题。基于动态耗散理论和微分对策原理,通过采用了带积分项的储存函数,对系统的器和基于观测器的输出反馈设计问题进行了处理,它们的可解充分条件可以化为与时滞相关的矩阵相关的矩阵不等式和Ｒｉｃｃａｔｉ方程的形式,得到的与时滞相关的状态反馈控制律和基于观测器的输出反馈控制律都能使闭环系统内稳且具有Ｈ＾∞干扰衰减。     

不确定非线性系统的模糊鲁棒??∞ 跟踪控制

针对一类不确定非线性系统,提出一种新的模糊鲁棒H∞跟踪控制方案。应用模糊T-S模型表征非线性系统,系统不确定性通过模糊逻辑系统消除。由线性矩阵不等式和自适应律给出了模糊控制器存在的一个充分条件。基于Lyapunov稳定性理论,模糊控制方案在所有闭环信号最终一致有界下保证了期望的H∞跟踪性能。两连杆机械臂的仿真结果表明了该方案的可行性。     

约束Hammerstein系统输出反馈非线性预测控制

针对具有状态、输入和中间变量约束的Hammerstein系统,采用两步法控制策略,给出一种新的可保证闭环系统指数稳定的输出反馈非线性模型预测控制算法。基于Hammerstein系统的特殊结构,结合状态观测器给出无约束线性环节的输出反馈最优控制律,通过滚动优化一有限时域的约束优化问题计算实际控制量。给出保证闭环系统指数稳定的充分条件。以工业双环管聚丙烯装置牌号切换控制为例进行仿真,仿真结果验证该算法的有效性和实用性。     

离散系统奇异H^∞控制问题的降阶控制器设计：LMI方法

考虑了离散系统的奇异Ｈ＾∞控制问题，对于广义对象既具有无穷远零点及具有单位圆零点的情形，引入线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法，研究了奇异Ｈ＾∞问题的降阶控制器的存在判据和设计准则，对于所述广义对象，指出若存在Ｈ＾∞控制器，则它必存在降阶控制器，提出可行的降阶控制器设计方法，它仅涉及ＬＭＩ的凸优化解法和简单的系统等价变换。     

非线性不确定中立型系统的鲁棒H∞控制

考虑系统外界干扰、系统参数摄动等非线性扰动环节对中立型时滞系统的H∞影响,提出基于Lyapunov稳定性理论的鲁棒H∞控制器的设计思想.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了该类具有状态非线性不确定性中立型时滞系统的鲁棒∞控制器的设计实例.在非线性不确定函数满足增益有界的条件下,得到了该类时滞系统满足鲁棒∞性能的一个充分条件.通过求解一个线性矩阵不等式LMI,即可获得鲁棒∞控制器.仿真结果表明了基于Lyapunov稳定性理论,LMI技术设计的控制器克服了系统外界非线性干扰或系统本身非线性参数摄动的影响,实现了闭环系统的H∞性能条件下的渐近稳定,满足了该系统鲁棒H∞控制的要求.     

神经网络H^∞跟踪控制研究

提出一种用于不确定性非线性系统的具有Ｈ＾∞跟踪特性的神经网络（ＮＮ）适应控制器，使Ｈ＾∞控制理论与ＮＮ有机地结合起来，该控制方案对ＮＮ学习的近似误差以及外部干扰有强的鲁棒性。对一类电液伺服系统的仿真研究表明了该控制方案的有效性。     

网络环境下切换模糊时滞系统的非脆弱控制

针对一类控制器增益存在摄动的非线性网络切换系统,在系统同时存在随机时变时滞和不确定性的情况下,采用T-S模型建模,研究系统的稳定控制问题。利用平均驻留时间(ADT)法设计系统的切换律及非脆弱状态反馈控制器,并给出网络切换模糊时滞系统指数稳定的平均驻留时间条件。结合李雅普诺夫函数(LKF)法,推导时滞相关的网络切换模糊系统指数稳定的矩阵不等式条件,并将此条件转化为线性矩阵不等式形式。通过数值仿真对比系统在采用ADT法与传统LKF法下的状态曲线,结果表明,ADT法可以使系统收敛速度更快,性能指标更好。     

不确定时滞系统的非线性保性能控制

针对一类非线性系统和给定的性能指标,研究其保性能控制问题。基于Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式工具,给出非线性状态反馈保性能控制器存在的一个充分条件,并依据其可行解给出相应保性能控制律的设计方法。建立一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,得到非线性系统的最优保性能控制律。仿真示例表明该方法的可行性。     

网络化非线性系统的非脆弱保性能控制

对具有对数量化和马尔可夫链数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统的非脆弱保性能控制问题进行研究。将网络化控制系统描述为马尔可夫跳变系统,根据Lyapunov稳定性理论,以线性矩阵不等式形式给出网络化Lipschitz非线性系统具有加性和乘性摄动的非脆弱保性能控制器存在的充分条件,控制器增益矩阵可通过解一组线性矩阵不等式求出。数值算例验证了该方法的有效性。     

基于T-S模型的非线性时滞系统非脆弱保性能模糊控制

针对一类用T-S模糊模型描述的非线性时滞系统,采用状态反馈的并行分布补偿方法,研究其保守性较小的非脆弱保性能模糊控制问题,使闭环系统在控制器存在加性摄动的情况下,其闭环性能指标值低于确定的上界.利用线性矩阵不等式处理方法,导出了非脆弱保性能模糊控制律的存在条件,通过建立和求解一个线性矩阵不等式问题,给出了非脆弱保性能模糊控制律的设计方法.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

不确定离散线性系统的鲁棒镇定

针对一类具有范数有界时变不确定性的离散性线系统,研究其二次稳定化状态反馈控制律的设计问题。推导出二次稳定化控制律存在一个充分必要条件,该条件被塌一步等价地表示成一个线性矩阵不等式的可解性问题。后者可用现有方法方便地求解,且它的解提供了所有二次稳定定化控制律的一个参数化表示。