基于二维混合模型的改进型重复控制器设计

针对一类线性系统,提出一种基于连续/离散二维混合模型的改进型重复控制系统设计方法.首先,通过分析重复控制系统中独立存在的控制行为和学习行为,建立了连续/离散二维混合模型,并将重复控制设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题;然后,基于对重复控制过程的分析和二维模型,提出一种新型重复控制系统结构,并将重复控制器的设计问题转化为连续/离散二维混合系统的状态反馈设计问题;最后,应用二维Lyapunov泛函理论和线性矩阵不等式方法,获得了重复控制器参数求解方法.     

基于二维混合模型的改进型重复控制系统保性能设计方法

针对一类具有参数不确定性的线性系统, 基于连续/离散二维混合模型进行改进型重复控制系统的保性能设计. 首先给出一种具有反馈作用的改进型重复控制系统结构, 通过独立地考虑重复控制系统的连续控制行为与离散学习行为, 建立重复控制系统的连续/离散二维混合模型, 并将重复控制的设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题. 然后, 应用二维Lyapunov泛函导出保性能改进型重复控制器存在的充分条件, 进而证明该条件等价于一个线性矩阵不等式可解性问题. 最后通过求解对应的凸优化问题, 给出了最优保性能控制器的具体形式. 数值仿真验证了所提出方法的有效性.     

基于二维混合模型和状态观测器的重复控制设计

针对一类正则线性系统, 提出一种基于状态观测器和二维混合模型的重复控制系统设计方法. 首先, 通过构造一个状态观测器来重构系统的状态, 建立基于重构状态的线性控制律. 然后, 通过独立地考虑重复控制系统的连续控制过程与离散学习行为, 给出基于状态观测器和重构状态反馈的连续/离散二维混合模型. 针对这个混合模型, 运用二维Lyapunov泛函方法, 以线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)的形式给出重复控制系统存在重复控制器和状态观测器的充分条件, 所给条件可用Matlab工具箱方便地求解. 数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

执行器故障重复过程的鲁棒迭代学习容错控制方法及应用

针对具有执行器故障和外界扰动的线性重复过程,给出一种鲁棒迭代学习容错控制策略.首先,基于二维(2D)系统理论,设计鲁棒迭代学习容错控制器,将迭代学习控制系统等效转化为2D模型;然后,利用线性矩阵不等式(LMI)技术,分析和优化控制系统在时间和迭代方向上的容错性能以及对干扰的抑制性能,同时给出系统满足这些性能的充分条件,并进一步通过求解LMI凸优化问题获得控制器参数;最后,通过对旋转控制系统的仿真结果验证了所提出算法的有效性.     

基于二维混合模型的重复控制系统设计新方法

现有重复控制方法是在一维空间上同时处理控制与学习过程, 这不利于重复控制系统的分析与设计. 本文针对一类线性不确定系统, 提出一种基于连续/离散二维混合模型的重复控制系统设计方法. 首先, 通过分析重复控制系统中独立存在的控制行为与学习行为, 建立重复控制系统的连续/离散二维混合模型, 将重复控制器设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题; 然后应用二维连续/离散系统方法, 获得重复控制系统的稳定性条件, 根据稳定性条件并利用线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)方法, 求得重复控制器参数. 与现有方法相比, 所提出的重复控制设计方法更加符合其本质特征, 具有简单实用、直观明了的特点, 克服了现有重复控制方法所存在的局限性. 最后, 数值仿真实例验证了本文所提方法的有效性.     

基于二维混合模型的改进型重复控制器设计

针对一类线性系统,提出一种基于连续/离散二维混合模型的改进型重复控制系统设计方法.首先,通过分析重复控制系统中独立存在的控制行为和学习行为,建立了连续/离散二维混合模型,并将重复控制设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题;然后,基于对重复控制过程的分析和二维模型,提出一种新型重复控制系统结构,并将重复控制器的设计问题转化为连续/离散二维混合系统的状态反馈设计问题;最后,应用二维Lyapunov 泛函理论和线性矩阵不等式方法,获得了重复控制器参数求解方法.

     

基于二维混合模型的最优重复控制方法

针对一类线性系统,提出一种基于连续／离散二维混合模型的最优重复控制设计新方法．通过独立地 考虑重复控制系统连续的控制行为与离散的学习行为,建立了重复控制系统的连续／离散二维混合模型,并将重复 控制器设计问题转化为一类连续／离散二维系统的镇定问题．在此基础上,应用最优控制原理,对给定的性能指标 泛函,获得了最优重复控制律．通过调节性能指标泛函中的相关参数,可以对控制和学习行为进行独立的调节．最 后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性．     

基于二维混合模型的重复控制系统稳定性分析与控制器设计

针对一类线性不确定系统, 提出一种基于连续/离散二维混合模型的重复控制系统设计新方法. 首先建立重复控制系统的连续/离散二维混合模型, 将重复控制器设计问题转化为一类连续/离散二维系统的稳定性问题; 然后应用二维连续/离散系统方法, 给出了重复控制系统新的稳定性条件. 进一步, 利用线性矩阵不等式方法, 获得了重复控制系统稳定边界和重复控制器参数的计算方法. 与现有方法不同的是, 本文以二维混合模型来描述重复控制系统, 更加符合其本质特征, 实现了对重复控制过程中两种不同行为的独立调节. 最后, 数值仿真实例验证了本文所提方法的有效性.     

具有状态观测器的鲁棒重复控制系统设计

针对一类时变不确定系统,研究基于状态观测器的鲁棒重复控制系统设计问题.通过状态观测器重构系统状态,利用重构状态进行状态反馈.基丁2维系统稳定性理论,应川线性矩阵不等式(LMI)方法,推导出了重复控制系统存在状态观测器和重复控制器的一个LMI条件,并用LMI的町行解给出了状态观测器和重复控制器参数的具体形式.最后用数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

含多状态时滞的连续时间迭代学习控制系统稳定性分析

探讨了含多状态时滞连续时间迭代学习控制系统的稳定性分析问题, 尤其是当系统参数带有多面体不确定性时的鲁棒稳定性分析问题. 通过引入一个扩展算子, 利用迭代学习控制中的二维分析方法给出了时滞系统整个学习动态过程的连续离散Roesser系统描述. 基于所得的Roesser系统, 首先利用二维系统理论给出了保证迭代学习控制系统渐近稳定的充要条件, 然后结合鲁棒H∞控制理论提出了以线性矩阵不等式形式描述的充分条件来保证迭代学习控制系统的单调收敛性. 结果表明, 通过求解线性矩阵不等式确定的学习增益可以使控制输入误差随着迭代次数的增加单调收敛于零. 仿真结果表明, 通过增加满足一组线性矩阵不等式条件的P型学习增益能够使得一个鲁棒渐近稳定的迭代学习控制方案变为鲁棒单调收敛的, 同时还可以大大提高收敛速率.     

Design of a robust output-feedback-based modified repetitive-control system

This paper concerns the problem of designing a robust output-feedback-based modified repetitive-control system for a class of strictly proper plants with periodic uncertainties. Exploiting the periodicity of repetitive control, a continuous-discrete two-dimensional (2D) model is built so that the control and learning actions can be adjusted preferentially by means of the control gains. The combination of the singular-value decomposition of the output matrix and the Lyapunov stability theory is used to derive a linear-matrix-inequality-(LMI-) based asymptotic stability condition. Two tuning parameters in the LMI regulate the choice of the parameters in the 2D control law and thereby enable the preferential adjustment of control and learning. A numerical example illustrates the tuning procedure and demonstrates the validity of the method.     

Design of a discrete-time output-feedback based repetitive-control system

This paper deals with the problem of designing a robust discrete output-feedback based repetitive-control system for a class of linear plants with periodic uncertainties. The periodicity of the repetitive-control system is exploited to establish a two-dimensional (2D) model that converts the design problem into a robust stabilization problem for a discrete 2D system. By employing Lyapunov stability theory and the singular-value decomposition of the output matrix, a linear-matrix-inequality (LMI) based stability condition is derived. The condition can be used directly to design the gains of the repetitive controller. Two tuning parameters in the LMI enable the preferential adjustment of control and learning. A numerical example illustrates the design procedure and demonstrates the validity of the method.     

Design of robust output-feedback repetitive controller for class of linear systems with uncertainties

Repetitive control, which adds a human-like learning capability to a control system, is widely used in many fields. This paper deals with the problem of designing a robust repetitive-control system based on output feedback for a class of plants with time-varying structured uncertainties. A continuous-discrete two-dimensional hybrid model is established that accurately describes the features of repetitive control so as to enable independent adjustment of the control and learning actions. A sufficient conditi...     

基于状态观测器的多面体不确定随机广义系统鲁棒预测控制

针对It?o型多面体不确定随机广义系统,提出一种离线观测器型鲁棒预测控制器的综合方法.通过构造带有误差项的增广随机Lyapunov函数,运用多维It?o公式和LMI方法,将“min-max”随机规划问题等价转化为一组线性矩阵不等式的求解问题;给出了控制器存在的充分条件和参数表达式,证明了初始时刻的可行解可以保证闭环广义系统的随机容许性.仿真算例验证了该方法的有效性.     

轧机厚控系统时滞相关鲁棒容错H∞控制器设计

研究了轧机厚控系统时滞相关鲁棒容错控制问题.轧机厚控系统实际足一个线性不确定时滞系统,考虑其可能发生的执行器增益故障,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和线性矩阵不等式,给出了厚控系统时滞相关鲁棒容错控制器存在的充分条件,并给出了控制器的设计方法.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的...     

基于鲁棒开环解耦的系统逆二自由度控制

针对MIMO系统的轨迹跟踪,提出一种基于鲁棒开环解耦的系统逆二自由度（2DOF）控制方法．该方法通过鲁棒开环解耦解决MIMO系统的耦合问题,利用系统逆2DOF控制保证轨迹跟踪性能．首先提出一种保证预补偿器阶数最小和解耦系统鲁棒性的鲁棒开环解耦方法;然后结合鲁棒开环解耦和系统逆2DOF控制,给出系统逆前馈控制和H∞混合灵敏度鲁棒反馈控制器的设计方法;最后通过设计实例及仿真结果验证了该控制方法的有效性．     

具有联合椭圆不确定集与概率约束的鲁棒投资组合选择

针对参数在一个联合椭圆不确定集中变化的情形,建立了一个具有概率约束的鲁棒投资组合模型,并将其转化为可由内点算法求解的含线性矩阵不等式(LMI)约束的凸规划问题.应用实际交易数据对所提出的模型进行数值实验和比较,结果表明此模型能够获得具有更好财富增长率的投资策略,并能有效地分散最优投资组合的风险.     

A one-step method of designing an observer-based modified repetitive-control system

A method of designing a robust observer-based modified repetitive-control system for a class of strictly proper linear plants with periodic uncertainties has been developed. These plants have no direct path from the input to the output. First, the periodicity and continuity of repetitive control are exploited to construct a continuous-discrete two-dimensional (2D) model that allows the preferential adjustment of control and learning through regulation of the 2D feedback gains. Next, Lyapunov stability theory and the singular-value decomposition of the output matrix are used to establish two stability conditions. The conditions convert (a) the problem of designing the maximum cut-off angular frequency of the low-pass filter into a standard generalised eigenvalue optimisation problem, and (b) the problem of independently designing a state observer and a stabilising controller into a feasibility problem for linear matrix inequalities (LMIs). Two tuning parameters in one of the LMIs determine the selection of the 2D feedback gains. Then, the combination of two design conditions yields an iterative algorithm that simultaneously optimises the maximum cut-off angular frequency of the low-pass filter and the gains of the stabilising controller. It solves the trade-off problem between stability and tracking performance. Finally, a simulation example demonstrates the validity of the method.     

具有有界时滞的网络控制系统的镇定

针对具有有界时滞且时滞上界大于一个采样周期的网络控制系统,研究了系统建模和状态反馈镇定问题.在分析有界时滞的所有可能性的基础上,提出一种能够用于处理时变控制律问题的网络控制系统数学模型,进而将该系统的镇定问题转化为镇定一系列模型的鲁棒控制问题.根据 Lyapunov 方法,给出了保证闭环系统稳定的状态反馈控制器.仿真算例验证了所提出方法的有效性.