一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

讨论了在自由系统和输入通道都带有有界不确定性的仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题,给出了状态反馈控制设计,对所有允许的不确定性它既能保证关于H∞模的干扰抑制品质,又能镇定该系统.同时指出如果一个相应的Hamilton-Jacobi不等式有非负解,则该不确定仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题可解.     

一类多项式非线性系统鲁棒H∞控制

针对一类具有多项式向量场的仿射型不确定非线性系统,给出一种基于多项式平方和(sum of squares,SOS)技术的鲁棒H∞状态反馈控制器设计方法.该方法的优点在于控制器的设计避开了直接求解复杂的哈密尔顿-雅可比不等式(Hamilton Jacobi inequality,HJI)和构造Lyapunov函数带来的困难.将鲁棒稳定性分析和控制器设计问题转化为求解以Lyapunov函数为参数的矩阵不等式,该类不等式可利用SOS技术直接求解.此外,在前文基础上研究了基于SOS规划理论与S-procedure技术的局部稳定鲁棒H∞控制器设计方法.最后以非线性质量弹簧阻尼系统作为仿真算例验证该方法的有效性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

在一种工程应用背景之下,考虑了一类非线性系统的鲁棒H∞控制问题,不确定性范数有界,基于H JI不等式研究了状态反馈控制器设计问题,使得闭环系统满足H∞干扰抑制性能要求.     

含有不确定性的非线性互联系统的鲁棒分散H∞控制

讨论了含有不确定性非线性互联系统的鲁棒分散Ｈ∞控制问题,建立了鲁棒Ｈ∞控制之间的联系,在这种联系基础上,基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ不等式给出了含有不确定性互联系统的鲁棒分散Ｈ∞控制问题存在的充分条件,分别构造出状态反 输出反发散控制器以确保闭环系统从外部干扰输入到控制输出的Ｌ２增益小于或等于一预先给定的正数。     

一种基于H∞理论的鲁棒预测控制方法

融合H∞控制的鲁棒概念和预测控制的滚动优化原理,提出了一种全新的约束动态对策预测控制方法.对有状态和控制约束的不确定线性系统,证明了闭环系统的鲁棒稳定性并给出了鲁棒性条件.该方法同时具有H∞控制和预测控制的优点:鲁棒性和显式处理约束的能力.     

一类非线性不确定系统的鲁棒H∞控制

利用Hamilton-Jacobi不等式讨论了一类含不确定项的非线性控制系统的鲁棒H∞控制问题,分别得到了状态反馈控制器和动态输出反馈控制器,使得相应的闭环系统具有鲁棒H∞特性的充分条件,并且给出了它们的具体设计.     

具有结构不确定性系统的鲁棒H∞控制*

本文研究具有结构不确定系统的鲁棒Ｈ∞状态反馈控制问题，这个问题的解涉及到一个代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程，通过分析，这个问题的解与一个辅助的线性时不变系统的Ｈ∞状态反馈控制问题的解是等价的，把这一结果求解具有结构不确定性系统的鲁棒Ｈ∞动态输出反馈控制问题，很方便地给出只需求解两个代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的鲁棒Ｈ∞动态输出反馈控制问题的解。     

基于混合H2/H∞ 的鲁棒预测控制综合设计方法

针对具有有界扰动的多胞不确定约束系统,基于混合H2/H∞指标,提出一种鲁棒预测控制器设计方法.该控制器在保证系统对外界扰动的抑制指标前提下,具有较好的控制性能.同时,考虑了该控制器的可行性设计问题,通过附加约束保证了预测控制器的递归可行性.     

多约束非线性结构振动系统的鲁棒H∞容错控制

研究了多约束条件下非线性结构振动系统的鲁棒H∞容错控制问题。根据建筑结构力学原理,建立了包含输入时变时滞、执行器故障、非线性参数摄动以及干扰等多约束条件的结构振动系统状态模型,基于状态反馈和Lyapunov稳定性理论,提出了一个可满足多约束条件的时滞相关鲁棒H∞容错控制算法,该结果以线性矩阵不等式形式给出。在推导过程中只对矩阵不等式进行了两次放大,结果与输入时滞有关,以尽可能降低控制器设计的保守性。该方法设计的控制器能够使得时滞非线性结构振动系统具有指定H∞范数的干扰抑制能力,对执行器故障具有容错性。通过对一个四自由度建筑结构模型在 EI Centro 地震波作用下振动的控制仿真,验证了所提方法的可行性和有效性。     

约束非线性系统切换鲁棒预测控制

采用“分段蕴含”(PWE)方法, 用一组线性变参数模型(LPV)近似约束非线性系统, 降低模型近似的保守性. 对每个LPV模型引入参数Lyapunov函数, 得到稳定的控制律, 并施加于非线性系统. 当检测到LPV模型发生切换时, 根据可行域的离线设计方法确定适当的切换律, 使系统按照设定的规则切换, 保证切换后的初始状态可行. 在文章最后给出了基于切换策略的控制算法的可行性和稳定性. 与传统非线性预测控制相比, 基于切换策略的鲁棒预测 控制方法保守性更低, 计算量更小.     

不确定线性内互联大系统的分散鲁棒H∞控制

讨论含有界不确定性的线性内互联大系统,通过分散状态反馈和分散动态输出反馈的鲁棒Ｈ∞控制问题,首先给出一个重要引理,然后基于有界实引理分别导出放动态输出反馈的分散鲁棒Ｈ∞控制问题有解的充分必要条件,该条件及其问题的求解等价地转化成一个线性矩阵不等式和双线性矩阵不等式的求解。     

运用区间算法的约束非线性系统鲁棒模型预测控制

针对一类具有输入和状态约束的干扰有界非线性系统,提出了基于区间分析的约束非线性鲁棒模型预测控制,以降低计算量并扩大系统吸引域.首先,在集合运算的基础上,利用区间运算和函数区间扩展,给出了一种计算效能更好、保守性更低的非线性系统鲁棒一步集计算方法;其次,构造重叠的多面体控制不变集序列并以此计算约束非线性系统的鲁棒多步集,并通过设计基于集合的在线优化策略,提出了基于鲁棒一步集的单步优化非线性模型预测控制,有效降低了非线性优化的在线计算量;最后,仿真实例验证了算法的有效性.     

广义系统鲁棒镇定的H∞方法

利用Ｈ∞控制方法讨论含不确定参数的广义系统鲁棒镇定问题。首先将广义系统的稳定性条件表示为Ｈ∞范数的形式,然后利用Ｈ∞范数与Ｒｉｃｃａｔｉ代数矩阵不等式的关系给出了含不确定参数的广义系统可镇定的条件,从而将鲁棒控制设计问题转化为求解Ｒｉｃｃａｔｉ不等式的问题。     

线性时变不确定时滞系统的鲁棒H∞ 控制

本文主要研究了状态和控制同时存在滞后的线性时变不确定时滞系统的鲁棒H∞控制．问题，给出了对所有容许不确定性，被控对象可二次镇定和满足从于扰输入到控制输出的H∞范数界约束的无记忆状态反馈鲁棒H∞控制分析结果，得到了确保鲁棒H∞控制器存在的充分条件．文中进一步把不确定系统的鲁棒H∞控制器设计问题等价为线性时不变系统的状态反馈标准H∞控制问题，并由此得到鲁棒H∞控制器综合设计方法．     

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。     

不确定非线性系统的鲁棒H∞控制分析与综合

讨论一类仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题.针对自由系统,外部干扰输入矩阵和控制输入矩阵都具有加法不确定性的系统,将鲁棒性能的分析和综合归结为求解一组Hamilton-Jacobi不等式,给出了确保非线性控制系统满足鲁棒干扰抑制性能的充分条件,获得了非线性鲁棒控制器的一种形式.一个仿真例子验证了所得结论的正确性.     

一类线性串联时滞不确定系统的鲁棒H∞控制

本文讨论一类具有串联结构的线性不确定系统的鲁棒Ｈ∞控制器,此类系统除状态及控制输入具有滞后特性外,其状态的时滞常数也不相同。文中考虑用分段状态方程描述受控对象,分别设计相应的鲁棒Ｈ∞控制器,并证明了分段设计方法能保证整体系统在Ｈ∞范数界约束下二次型稳定。     

具有控制约束的网络控制系统的鲁棒H∞控制

针对具有控制约束的网络控制系统（Networked Control Systems,NCS）的特点,建立了具有外部扰动的网络控制系统模型,对其H∞性能加以分析和研究,并验证所取得的理论成果．假设具有控制约束的网络控制系统的口。控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,且网络诱导时延小于传感器的采样周期,然后将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类线性离散系统,运用Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）,导出闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了控制器的具体求法。得到了系统的H∞控制器存在条件及具体方法,通过设计该控制器,使具有外部扰动的网络控制系统的性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。     

Delta算子系统的状态反馈鲁棒镇定与鲁棒H∞控制

研究Delta算子描述的线性不确定离散系统的鲁棒镇定与H∞控制问题,提出了“Delta算子系统二次稳定与二次可镇定”的概念,推导出Delta算子不确定系统鲁棒二次可镇定的充要条件及其状态反馈控制律,基于Delta算子界实引理,给出闭环不确定系统具有H∞范数界的充分条件和状态反馈设计,所得结论将连续与离散系统的有关结果统一于Delta算子框架。     

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。