基于LMI的一类混合H2/H∞控制问题的降价控制器设计——离散情形

考虑离散系统的一类混合H2/H∞问题,引入线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了广义对 象存在无穷远零点和单位圆上零点时的降价控制器存在判据和设计准则.对于上述问题证明了: 若混合H2/H∞控制问题可解,则它必须在降价控制器,并给出可行的降价控制设计方法.     

一般广义对象的严格真H∞控制器设计

考虑一般广义对象的严格真H∞控制器设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI)方法, 指出严格真H∞控制器存在当且仅当H∞控制问题可解,并满足一个静态条件,最后提出了一 个基于LMI的严格真H∞控制器的设计方法.     

基于线性矩阵不等式的分散H2/H∞控制的次优设计

用线性矩阵不等式(LMI)方法研究大系统分散H2/H∞控制问题,提出了存在分散 H2/H∞状态反馈控制器的参数化定理和两种基于LMI的设计方法:直接LMI方法和迭代LMI (ILMI)方法.所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定且能优化闭环系统的H2/H∞性 能指标,示例说明了该算法的应用.     

非标准H∞控制问题的降价控制器

研究了具有无穷远零点的非标准H∞控制问题的降价控制器及无穷远零点所对应的特征 空间与H∞控制器族之间的关系.当广义对象满足一定条件时,可通过选取控制器族中的自 由参量函数,构造低于广义对象阶次的降价H∞控制器;还讨论了降价H∞控制器的参量化问 题,从而得到了两个降价的H∞控制器族.     

T-S模糊系统H2/H∞混合控制器设计的LMI方法

应用线性矩阵不等式（LMI）方法研究T-S模糊系统的H2／H∞混合控制器的设计问题．首先针对T-S模糊系统分别设计H2和H∞控制器；然后以线性矩阵不等式的形式给出T-S模糊系统H2／H∞混合控制器存在的充分条件及相应的控制器设计方法．在给定的H∞干扰约束下，通过优化H2控制性能指标实现了模糊状态反馈次优控制．最后通过例子验证了所给出的H2／H∞混合控制器设计方法的可行性和有效性．     

具有域极点配置的混合H2/H∞滤波

解决了具有域极点配置的连续时不变系统的混合H2/H∞滤波问题.通过采用线性矩阵不等式(LMI)方法描述域稳定性限制、H2和H∞优化,以建立求解这个问题的总框架.这个问题的可解性的充分必要条件由一组LMI给出.最后用一个数字例子来说明所给出的设计方法.     

基于 LMI 的广义系统混合H2/ H∞优化控制

研究了广义线性系统的混合H2／H∞状态反馈优化控制问题。设计一个混合H2／H∞状态反馈控制器，在满足闭环系统的容许性及H∞范数界的同时使得H2范数极小。利用线性矩阵不等式(LMI)方法得到该控制器存在的一个充分条件，并且给出闭环系统H2范数的极小上界。     

一类非线性系统的模糊可靠H_2/H_∞混合控制器设计的LMI方法

基于T-S模糊模型,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究一类非线性系统的模糊可靠H2/H∞混合控制器设计问题.首先,分别以LMI形式给出了系统模糊可靠H2及H∞控制器存在的充分条件和控制器设计方法;然后.给出系统混合H2/H∞性能的可靠控制器设计方法,所设计的控制器使得故障闭环系统二次稳定,同时满足H∞性能,且优化系统的H2性能指标,最后,通过数值例子验证了结论的正确性和控制器设计方法的有效性.     

混合H2/H∞鲁棒控制器设计

在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H2/H∞反馈控制器设计.H2和H∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H2/H∞反馈控制器,与H2和H∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2,H∞和混合H2/H∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性.     

离散对象的降阶H∞控制器设计

基于LMI方法,考虑了离散对象的阶数不超过广义对象阶的降阶H∞控制器存在性问题.通过3LMIs可解性条件的等价变换,给出了一个降阶控制器的上界.该上界可适用于奇异和非奇异对象两种情形,且在奇异情形不为已有结果蕴涵.证明是构造性的,当降阶控制器存在时,可以设计出这种控制器.最后给出了两个简单的算例,说明文中方法的可行性.     

H∞最优性能指标的连续性问题

对Gahinet提出的H∞最优性能指标的不连续性进行了分析,指出这不连续性是由 于H∞控制器的存在条件不同和可能的零极点对消造成的.还指出,方法不同并不能改变设 计中存在的问题,对奇异H∞问题,还需要采用另外的措施才能解决.     

基于自适应遗传算法的奇异离散系统降阶H∞控制器

考虑一类奇异离散系统,应用自适应遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法。通过对目标函数的全局搜索,得到控制器的最小阶次及相应的正定矩阵参数,进而设计出降阶H∞控制器。仿真表明,所提出方法不论对非奇异系统,还是奇异系统都可以得到降阶H∞控制器,且控制器易于求解。     

具有时变不确定性的线性时滞系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.基 于二次H∞性能概念,首先证明了若存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静 态状态反馈控制器,然后利用线性矩阵不等式给出了鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充 分条件和构造方法,最后给出一个算例验证本文方法的有效性.     

遗传算法在混合H_2/H_∞优化控制设计中的应用

介绍了现已成为关键智能计算之一的一种新的全局优化搜索算法—遗传算法，并探讨了在混合Ｈ２／Ｈ∞最优指标下优化控制设计中的应用。其最大特点是：本质并行、全局优化，它不要求目标函数连续和可微，比梯度法和随机搜索算法更适合于ＰＩＤ混合Ｈ２／Ｈ∞优化问题。     

基于观测器的广义线性系统降阶H∞控制器设计

本文研究基于Luenberger观洲器的广义系统降阶H∞控制器的设计问题,并且该观测器是关于干扰解耦的。首先是提出了广义系统H∞状态反馈控制问题的一个充要条件,并利用线性矩阵不等式方法求解出广义系统的H∞状态反馈增益。然后对该H∞状态反馈增益进行渐进降阶观测,基于广义Sylvester矩阵方程的显式通解的参数化设计方法,实现了广义系统的降阶H∞控制。本文最主要的工作是给出了相应的广义线性系统降阶H∞控制器的设计算法。在文章的最后给出了一个例子,用来说明降阶算法的有效性。     

一类多不确定性系统鲁棒H∞控制器的LMI设计方法

对同时具有加型参数不确定性以及积分二次约束(IQC,integral quadratic constraint) 不确定性环节的一类线性系统,给出设计其鲁棒H∞状态反馈控制器和动态输出反馈降阶控制 器的设计方法.在具体推导过程中,首先基于动态耗散理论,考虑了无输入情况下系统只具不 确定性闭环环节时的鲁棒H∞稳定性问题.然后基于这一条件,针对典型的无源类和有限增益 类不确定性,推出了系统同时具有多不确定性时进行鲁棒H∞状态反馈控制器和动态输出反馈降 阶控制器设计的充分条件.所有可解条件都可化为标准的LMI(1inear matrix inequality)求解.     

不确定性时滞大系统的分散鲁棒H∞控制

研究一类具有状态时滞的内联不确定性动态大系统的分散鲁棒H∞控制问题.系统 的不确定性参数满足范数有界条件.得到了由无记忆状态反馈分散控制器使每一个子系统和 整个大系统都可镇定且满足给定H∞性能的充分条件.所得结果与系统时滞的大小有关,并 以线性矩阵不等式的形式给出.