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.     

一类多输入非线性系统的同时H∞镇定

研究了一类多输入非线性系统同时H∞镇定问题. 提出了可系统地构造公共二次控制储能函数(Control storage function, CSF)的方法. 基于公共二次控制储能函数,设计了可同时H∞镇定闭环系统的连续控制律. 通过一个例子说明了本文所提出方法的有效性.     

不确定离散时间系统的H_2/H_∞最优保性能控制

针对具有两个不同被调输出的一类不确定离散时间系统 ,研究其 H2 / H∞ 状态反馈保性能控制问题。基于线性矩阵不等式处理方法 ,推导出存在 H2 / H∞ 保性能控制律的充分必要条件 ,并用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的参数化表示。进而通过建立和求解一个凸优化问题 ,给出了 H2 / H∞ 最优保性能控制律设计方法。最后通过一个例子说明了所提出方法的有效性     

不确定离散时间系统的H2/ H∞最优保性能控制

针对具有两个不同被调输出的一类不确定离散时间系统,研究其H2/H∞状态反馈保性能控制问题,基于线性矩阵不等式处理方法。推导出存在H2/H∞保性能控制律的充分必要条件,并用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的参数化表示,进而通过建立和求解一个凸优化问题,给出了H2/H∞最优保性能控制律设计方法,最后通过一个例子说明了所提出方法的有效性。     

基于RBF神经网络的一类不确定非线性系统自适应H∞控制

基于RBF神经网络提出了一种H∞自适应控制方法.控制器由等效控制器和H∞控制器两部分组成.用RBF神经网络逼近非线性函数,并把逼近误差引入到网络权值的自适应律中用以改善系统的动态性能.H∞控制器用于减弱外部干扰及神经网络的逼近误差对跟踪的影响.所设计的控制器不仅保证了闭环系统的稳定性,而且使外部干扰及神经网络的逼近误差对跟踪的影响减小到给定的性能指标.最后给出的算例验证了该方法的有效性.     

多输入非线性串级系统的H_∞控制

研究了一类多输入非线性串级系统的 H∞ 控制问题 .证明了当第一个子系统对应的H∞ 控制问题可解时 ,整个系统的 H∞ 控制问题 ,可利用 Backstepping递推设计方法 ,进行状态反馈控制设计 ,设计出的状态反馈控制律使闭环系统是渐近稳定的 ,且满足 H∞ 性能指标 .     

多输入非线性串级系统的H∞控制

研究了一类多输入非线性串级系统的H∞控制问题.证明了当第一个子系统对应的 H∞控制问题可解时,整个系统的H∞控制问题,可利用Backstepping递推设计方法,进行状 态反馈控制设计,设计出的状态反馈控制律使闭环系统是渐近稳定的,且满足H∞性能指标.     

柴油发电机组非线性H2/H∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性. 船舶电站柴油机调速系统是一个非线性控制系统, 为了分析系统的动态特性, 首先建立柴油机调速系统的非线性数学模型, 然后以此为基础设计非线性H2/H∞速器. 将直接反馈线性化和混合H2/H∞控制理论相结合应用于柴油发电机组调速器的设计,把系统的性能要求转化为标准H2/H∞控制问题, 获得了柴油机非线性H2/H∞转速控制律. 计算机仿真结果表明, 设计的非线性H2/H∞调速器有效地提高了系统的动态精度和抑制扰动的能力, 改善了船舶电力系统频率的稳定性.     

不确定离散广义系统的鲁棒H∞控制

考虑不确定离散广义系统的鲁棒H∞控制问题,目的是设计状态反馈控制律,使得 对所有容许的不确定参数,闭环系统正则、因果、稳定且满足给定的H∞性能指标,本文给出 了鲁棒H∞状态反馈控制律的存在条件及其代数表达式.     

不确定离散时间系统的H_2/H_∞最优保性能控制

针对具有两个不同被调输出的一类不确定离散时间系统 ,研究了其 H2 /H∞ 状态反馈保性能控制问题。基于线性矩阵不等式处理方法 ,导出了存在 H2 /H∞ 保性能控制律的充分必要条件 ,并用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的一个参数化表示。进而 ,通过建立和求解一个凸化问题 ,给出了 H2 /H∞最优保性能控制设计方法。最后 ,通过一个例子说明了本文所提出方法的有效性     

考虑参数不确定性的主动悬架鲁棒H2/H∞混合控制

基于线性矩阵不等式方法,提出了一种新的考虑参数不确定性的鲁棒H2／H∞控制器设计方法,并用于车辆主动悬架设计．假定系统不确定参数是范数有界的,通过引入同一个Lyapunov矩阵来同时满足闭环系统的也和H∞性能条件,把鲁棒H2／H∞控制器设计转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而应用内点法等凸优化技术进行求解．以四分之一车辆模型主动悬架设计为例,进行了数值仿真．结果表明,无论车辆簧上质量是否存在变异,鲁棒H2／H∞控制器均能给出很好的控制效果．     

基于观测器的H∞鲁棒次优性能回复设计

提出了一种基于状态观测器的H∞鲁棒次优性能回复设计方案.对于具有不确定性的 被控对象,当存在满足给定的H∞鲁棒次优性能准则的状态反馈阵,且状态不可测量时,引入 适当的状态观测器可使闭环系统的H∞鲁棒次优性能任意接近状态反馈系统.     

H∞ Control and Sliding Mode Control of Magnetic Levitation System

In this paper, H∞ disturbance attenuation control and sliding mode disturbance estimation and compensation control of a magnetic levitation system are studied. A magnetic levitation apparatus is established, and its model is measured. Then the system model is feedback linearized. A H∞ controller is then designed. For comparison, a sliding mode controller and a PID controller also were designed. Some experiments were performed to compare the performance of the H∞ controller, the sliding mode controller and the PID controller.     

随机网络中的H∞输出跟踪控制研究

研究随机网络控制系统的输出跟踪问题。采用线性矩阵不等式方法,推导控制器存在的充分条件,介绍控制器的设计方法。该控制器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,随机网络控制系统的H∞性能指标小于一个定值γ。仿真实验结果表明,利用该方法设计的控制器输出误差较小。     

甘油生物歧化为1,3-丙二醇过程的H∞控制

A robust controller is designed by using the bilinear transformation and H∞ mixed sensitivity method for bio-dissimilation process of glycerol to 1,3-propanediol. Under the controller the system works near an optimal steady-state for the volumetric productivity of 1,3-propanediol attaining its maximization. The design procedure is carried out by tuning the transformation parameter and DC gain of the performance weighted function, which is an iterative and optimal search process. Simulation results are presented which show that the designed robust controller not only ensures the robust stability of the system in face of the parametric variations in the model, but also makes the system have a favourable robust tracking performance. The validity of the proposed H∞ controller has been tested.     

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H∞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.     

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.     

不确定离散系统具有H∞性能界的鲁棒LQG状态反馈控制

研究了含有范数有界参数不确定线性离散系统具有H∞性能界的鲁棒LQG状态反 馈控制问题,考虑了有限时域时变及无限时域时不变两种情形.所得的控制器对于所有可容 许的参数不确定都能满足给定的H∞性能界,且为最坏情形H∞性能指标提供了一个最优上 界.对于无限时域时不变情形,该控制器还能保证闭环系统渐近稳定.结果仅需求解一含有 一个尺度参数的Riccati方程.     

T-S模糊有记忆非易碎系统H_∞控制器设计的LMI方法

针对T-S模型的有记忆非易碎模糊系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,借助Schur补引理,讨论了该模糊系统的H∞状态反馈控制器的设计问题。在控制器增益为加法式摄动的有界条件下,得到了基于T-S模型的有记忆非易碎模糊系统,满足了H∞性能指标的一个充分条件,仿真结果表明了设计方法的有效性。     

基于粒子群优化算法的永磁同步电机H2/H∞混合控制

为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的控制性能,设计了一种混合H2/H∞控制器。通过混合灵敏度方法设计系统的H∞次优控制器,采用粒子群优化(PSO)算法选取H2性能指标最小的控制器,从而得到混合H2/H∞控制器。采用仿真对所设计控制器的性能与比例积分(PI)控制器进行了对比测试,测试结果证明了混合H2/H∞控制器具有比PI控制器更好的控制效果,同时也表明采用PSO算法进行控制器设计是有效、可行的。