热轧带钢自动厚度控制鲁棒预测模型与控制策略

研究了热轧带钢自动厚度控制(AGC)鲁棒预测模型与控制问题.提出了一种全新的AGC动态鲁棒预测模型,并给出了对应的控制策略.首先通过弹跳方程,分析了传统AGC控制模型的局限,讨论了变刚度AGC与鲁棒控制的联系;其次,针对轧机机架间传递的扰动,在AGC的前馈部分,引入H∞滤波器,使得轧件在输送过程中传递的不确定性得到了有效的抑制.同时,利用预测控制(MPC)预测机理,对轧制力进行动态预测,使得轧制条件迅速优化;最后用仿真结果表明所提控制策略的有效性与可行性.     

基于H∞/H2的多变量约束热轧带钢AGC鲁棒控制

研究了热轧带钢自动厚度控制(AGC)的鲁棒控制问题.为了消除轧制过程中其它变量对厚度控制精度的影响,提出了一种基于H∞/H2的多变量约束控制策略.首先,采用高阶未建模扰动对控制输入传函的H∞范数作为鲁棒性能指标,张力与活套等约束量对输出评价信号传函的H2范数作为LQG性能指标,建立了受约束的厚度控制模型.其次,设计了H∞/H2状态反馈鲁棒控制器,把受约束的AGC控制转化为系统在模型摄动与外界扰动下满足一定性能指标的鲁棒控制问题.最后,仿真结果表明,所设计的H∞/H2控制器具有良好的鲁棒控制特性.     

基于小波分析与神经网络结合的交通流短时预测

研究了热轧带钢自动厚度控制（AGC）的鲁棒控制问题．为了消除轧制过程中其它变量对厚度控制精度的影响，提出了一种基于H∞／H2的多变量约束控制策略．首先，采用高阶未建模扰动对控制输入传函的H∞范数作为鲁棒性能指标，张力与活套等约束量对输出评价信号传函的H2范数作为LQG性能指标，建立了受约束的厚度控制模型．其次，设计了H∞／H2状态反馈鲁棒控制器，把受约束的AGC控制转化为系统在模型摄动与外界扰动下满足一定性能指标的鲁棒控制问题．最后，仿真结果表明，所设计的H∞／H2控制器具有良好的鲁棒控制特性．     

复合摄动的有源结构声辐射系统鲁棒H∞控制研究

应用Ｈ∞控制原理,研究结构声辐射主动控制系统在复合摄动下对外扰响应衰减的鲁棒问题。将未建模动态作为系统的附加干扰,把复合摄动鲁棒性能设计转化为参数不确定系统的鲁棒性能设计,然后将参数不总理２转化为标准Ｈ∞控制问题求解,仿真结果表明,系统对复合摄动具有较强的鲁棒性,并能有效地抑制外扰。     

复合摄动系统的H∞ 鲁棒性能设计

本文对具有实参数摄动和未建模动态不确定性的复合摄动问题的鲁棒性能设计进行了深入研究，首次提出利用H∞控制理论中的混合灵敏度方法处理某些复合摄动问题的鲁棒性能设计．其思路是：首先将复合摄动问题的鲁棒性能设计转化为参数不确定性系统的鲁棒性能设计问题；然后将这种参数不确定性问题变换成标准H∞控制问题结构；最后利用“DGKF”或状态反馈的方法获得问题的解．     

复合摄动的有源结构声辐射系统鲁棒H~∞控制研究

应用 H∞ 控制原理 ,研究结构声辐射主动控制系统在复合摄动下对外扰响应衰减的鲁棒问题。将未建模动态作为系统的附加干扰 ,把复合摄动问题的鲁棒性能设计转化为参数不确定系统的鲁棒性能设计 ,然后将参数不确定问题转化为标准 H∞ 控制问题求解。仿真结果表明 ,系统对复合摄动具有较强的鲁棒性 ,并能有效地抑制外扰。     

时滞不确定飞行系统神经网络非脆弱H_∞控制

针对具有参数摄动和状态时延的时滞不确定飞行系统,提出了一种神经网络非脆弱H∞控制方案。该方案将鲁棒H∞控制和神经网络控制结合起来,利用径向基神经网络的非线性逼近能力,对飞行系统的非线性不确定项进行逼近。由线性矩阵不等式(LMI)设计系统标称部分的鲁棒控制器,然后利用神经网络的输出来消除系统控制输入中的不确定部分。Lyapunov稳定性分析中,综合考虑了系统参数摄动、时延和神经网络逼近误差的影响,并证明了在所设计的飞行控制器作用下,闭环系统的稳定性。仿真实例验证了提出的飞行控制方案的可行性和有效性。     

离散区间系统鲁棒容错控制器的设计

讨论了离散线性系统的鲁棒容错控制问题.针对离散线性系统,当系统矩阵和控制矩阵存在参数区间摄动时,通过Lyapunov稳定性理论分析了系统同时存在传感器失效情况下的鲁棒稳定问题,给出了系统鲁棒稳定的一个充分条件,并在此基础上给出离散区间系统鲁棒容错控制器的设计方法.最后用数值算例解释了该算法的有效性.     

H∞自动舵鲁棒性的海试验证

给出了Ｈ∞鲁棒自动舵在阳澄湖号油轮上实际海试的结果,证明了该自动舵能够抑制海况干扰,具有良好的控制性能,对航速度化等产生的船舶模型摄动,具有良好的鲁棒性能。     

关于结构奇异值的一个注记

１引言Ｄｏｙｌｅ在１９８２年提出的结构奇异值（μ）方法是分析和综合结构式不确定系统的有力工具［１，２］．基于结构奇异值分析的小μ定理［２］给出了具有多个摄动块的线性动态系统鲁棒稳定的充要条件．而鲁棒性能定理［２］则进一步地将鲁棒稳定性问题和鲁棒性能问题统一成μ分析问题．然而．我们注意到，在所有研究结构奇异值的文献中，均要求块对角摄动矩阵中每个子摄动块是方的．这一要求无疑大大限制了μ方法的应用，因为非方摄动块在系统中是经常存在的．此时对Ｄｏｙｌｅ给出的结构奇异值的上界函数［１］必须进行修正．２非方…     

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.     

Discrete-time H ∞ and H 2 control with structured disturbances and probability-relaxed requirements

This paper presents a method that reduces the conservatism inherent in the disturbance representation in standard H _∞ theory. It addresses several discrete-time control synthesis problems where the disturbances acting on the system are structured by a convex family of linear filters (‘signal polytope’) and where the system disturbance attenuation level attained over the signal polytope is ensured to (just) a prescribed probability. This setup enables realistic multi-feature disturbance delimiting while accounting for uncertainty in the disturbance model itself by allowing probability waivers. The core of the probability aspects of the proposed solutions is the search for a truncated signal polytope which provides both the required probability and the best robust disturbance attenuation level. Many examples are given, including one of an aircraft output-feedback control with a polytope of low-pass filters representing different wind phenomena. The examples demonstrate that addressing realistic disturbances results in better control designs (hence better performance) and that a small certainty waiver can yield a large performance gain.     

非线性系统鲁棒控制理论的一些新进展

非线性系统的控制是目前自动理论研究的一个新热点,首先给出了近年来非线性系统理论研究基本结果的简要回顾,在此基础上,以非线性系统的鲁棒镇定和鲁棒L2干扰抑制问题为主线,概括介绍了基于耗散性的非线性系统鲁棒控制理论研究领域的一些新进展。     

Internal model based robust inversion feedforward and feedback 2DOF control for LPV system with disturbance

To reduce the adverse effects on the control performance and disturbance rejection caused by system uncertainty, a novel internal model based robust inversion feedforward and feedback 2DOF control approach was proposed for LPV system with disturbance. The proposed control approach combines the internal model control and robust inversion based 2DOF control, it utilizes internal model based control to reject external disturbance, utilizes robust inversion 2DOF control to enhance the control resolution and guarantee the system control performance. At first, a LMI synthesis approach for LPV system model identification and a disturbance compensator optimization design method which could minimize H_∞ norm of output error caused by disturbance are presented. Then, combined with internal loop for disturbance compensation, a robust inversion feedforward controller is designed by robust inversion approach and the feedback controller which could render the requirements of reference signal tracking performance and robustness satisfied is obtained by the H_∞ mixed sensitivity synthesis approach. Finally, atomic force microscopy (AFM) vertical positioning simulation experiments are conducted and the experiment results showed that the proposed control approach could achieve better output performance and disturbance rejection compared with conventional internal model based control and robust inversion based 2DOF control approach.     

Some results on disturbance attenuation for Hamiltonian systems via direct discrete‐time design

The disturbance attenuation and robust disturbance attenuation problems for Hamiltonian systems in the discrete‐time setting are considered and some new results are presented. The new results are derived utilizing the recently presented dissipativity equality obtained by adding the dissipation rate function to the classical dissipativity inequality. A selection of the dissipation rate function yields new results. These results include a condition on the dissipation structure of the system to achieve the desired disturbance attenuation level and gives direct construction of optimal control laws for any desired disturbance attenuation level. The results remove the need to solve Hamilton–Jacobi–Isaacs inequalities. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

大气扰动下无人机纵向控制律设计研究

针对飞行控制系统设计中的大气扰动抑制问题进行了研究;讨论了Dryden紊流频域模型及时域对应的成形滤波器,建立了大气扰动下飞机纵向运动的小扰动方程;基于H∞控制理论,应用线性矩阵不等式(LMI)方法设计了鲁棒飞行控制系统;以某无人机纵向通道为例,选取全飞行包线内多个特征状态点,对设计的控制器进行仿真实验;仿真结果表明,所设计的控制器具有满意的干扰抑制能力和良好的鲁棒性及动态品质。     

执行器故障下不确定非线性系统的鲁棒保成本控制

对一类执行器故障的非线性不确定系统,研究了具有L2增益扰动衰减性能指标约束的鲁棒保成本控制器的设计问题.提出了更实际、更一般的执行器故障模型；给出了具有L2增益扰动衰减性能的鲁棒保成本控制系统的概念和属性.采用HJI不等式方法,导出了故障闭环系统渐近稳定、具有给定的抗干扰能力和成本函数有上界的充分条件.仿真实例验证了结论的有效性.     

多机电力系统励磁鲁棒非线性分散控制

文中对多机电力系统，通过适当的坐标变换，基于耗散系统的概念，提出了一种新的通过干扰抑制实现的励磁鲁棒非线性分散控制策略。该控制策略可提高系统对动态不确定性的鲁棒性，抑制干扰对系统的影响。     

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.