不稳定零动态系统的鲁棒控制

不稳定零动态系统的特点是存在不稳定模态.不稳定零动态与不稳定模态有联系但并不等同,不稳定零动态具有不变性,而不稳定模态则是可以被镇定的.采用复合控制,用快速回路直接对不稳定子系统进行镇定,而对于取输出进行反馈的慢变回路来说,将快速回路的动特性作为未建模动态而采用常规的鲁棒控制方法进行设计.整个设计具有鲁棒性.以小车-倒摆系统为例对设计过程作了详细的说明.     

基于稳定传输零点补偿器的动态输出观测器反馈控制

针对被控系统不满足实现动态输出观测器反馈控制两个充分条件的情况,提出稳定传输零点补偿器的概念.将零点补偿器与被控系统串联,使得整个系统拥有稳定的传输零点.这样就保证可以实现动态输出观测器反馈控制,从而使系统具有很高的鲁棒稳定性.通过实验将基于稳定传输零点补偿器的动态输出观测器反馈控制系统与全维状态观测器反馈控制系统进行...     

离散不确定控制系统的鲁棒性分析与设计

本文在文献［4］的基础上研究了一类离散不确定系统的状态反馈控制问题．文中通过将系统的鲁棒控制器解存在的充分条件转化为一类极小极大的优化命题，然后再通过确定系统的最优解，给出了一种简便而有效的确定极大鲁棒稳定界的方法．从而克服了设计鲁棒控制器所存在的保守性．利用文中的结果还可以将系统的状态反馈系数矩阵的增益设计到最小的程度．     

r阶鲁棒稳定性与零动态非渐稳单人单出系统的静态分叉控制镇定

研究零动态非渐稳的单输入单输出控制系统的局部近镇定问题,讨论了对这种系统镇定的设计方法,并对一类满足条件（Ｓ）的系统,利用静态分叉控制结果,提供了构造反馈控制函数使上述系统局部渐近镇定的方法。该方法也可看作是静态分叉控制在某些情况下的一种简化。     

Delta算子系统动态输出反馈D-稳定鲁棒协方差控制

研究Delta算子描述的线性不确定系统基于动态输出反馈的D-稳定鲁棒协方差控制问题.设计动态输出反馈控制器,使Delta算子不确定系统鲁棒D-稳定,且稳态输出协方差矩阵具有给定上界.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出D-稳定鲁棒协方差控制器存在的充分条件.在此基础上,提出相应控制器的设计算法.数值算例表明了该设计方法的可行性.     

输出反馈实现一类带不确定输入动态非线性系统的鲁棒几乎干扰解耦

研究一类带不确定输入动态非线性系统的输出反馈干扰抑制问题并基于观测器给出了输出反馈控制器 构造性的设计方法.所设计的控制器具有对可允许不确定动态的鲁棒性.不仅在L₂增益意义上抑制了干扰对输出 的影响,同时在ISS镇定意义上抑制了干扰对状态的影响.     

线性不确定系统经动态输出反馈的分层次控制策略

利用李雅谱诺夫稳定理论及线性矩阵不等式(LMI)方法, 研究了具有非结构摄动的不确定连续系统经动态输出反馈的二次鲁棒能稳定问题. 推导出这类控制器存在的充分条件, 即一个拟线性矩阵不等式(Q-LMI)的形式, 给出了Q-LMI问题的基于LMI方法的求解步骤. 为了使得Q-LMI问题有解, 可引入一些LMI约束, 提高了Q-LMI问题的可解性. 基于Q-LMI条件, 揭示了系统不确定参数界与系统控制规模的关系, 提出了“不同的摄动实施不同规模的控制”的鲁棒能稳定的分层次控制策略. 最后, 通过一个例子说明了     

一类带不确定输入动态非线性系统的输出反馈鲁棒镇定

研究一类带不确定输入动态非线性系统的输出反馈鲁棒镇定问题.通过在高增益观测器引入新的设计参数,改进了通常的高增益反馈控制的设计方法.在输入动态满足零相对阶最小相位的假设下,基于非分离设计原则给出了动态输出反馈控制器的设计方法,所设计的控制器实现了对任意可允许不确定输入动态的全局鲁棒镇定.     

一类非线性不确定动态系统的鲁棒稳定控制器设计及Benchmark问题求解

本文研究一类非线性不稳定动态系统的基于状态反馈的鲁棒稳定控制设计问题，提出了一种基于状态反馈的非线性控制律，该控制器使得闭环系统鲁棒稳定，对于Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ问题验证了所提控制律的正确性和有效性。     

几种不稳定滞后对象的预测PID 控制

针对几种不稳定滞后过程，给出一种预测PID控制器的结构形式．该控制器具有内环和外环两种控制器：内环控制器主要用于稳定系统；外环控制器具有预测PID控制的结构形式，主要用于消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能．这种控制器结构简单，可调参数少，且参数的调节方便、直观．仿真结果表明，在干扰和模型失配的情况下，此类预测PID控制器仍具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能．     

Robustness of dynamic output feedback control for singular perturbation systems

The problem of the robustness of dynamic output feedback control for singular perturbation systems is investigated. The solution to this problem is reduced to the simultaneous design of static output feedback controllers for the fast subsystem and the so-called auxiliary system of the slow subsystem. Some conditions are proposed to ensure the robustness of the actual closed-loop system. The exact upper bound of the parasitic parameter for the controlled system is also determined. Finally, an actual model which failed in dynamic output feedback control in [4] is reexamined successfully here.     

Introducing a New Tool for Studying Unstable Systems

This paper presents the starting project of a web site focussed on unstable systems. It is a web-based database in a bilingual version(English/Czech), which can be used as an information database for models of unstable processes. The web site contains the mathematical models of such systems, including their simulation files together with basic information about the stability of dynamic systems. The paper outlines the motivation for the development of this database, presents its basic structure, and discusses several models from the site. The areas of prospective usage are also suggested together with the possible directions of further development of this project. The contribution ends with a case study using the database for control system analysis and design of the Amira inverted pendulum. The systematic polynomial approach is fruitfully utilised for the task together with some useful tools from the robust control theory.     

具有状态时滞和控制时滞的不确定性非线性系统的鲁棒控制

对于具有状态时滞和控制时滞的不确定性非线性系统，当其线性部分的不确定性满足范数有界条件而非线性部分的不确定性满足匹配条件时，本文研究其鲁棒镇定问题．在整体指数稳定的意义下，我们得到了上述这类系统可由线性状态反馈和输出反馈镇定的充分条件——某个代数黎卡提不等式有解．并且只要得到了黎卡提不等式的解，就可很方便地设计出对应的控制器．     

控制系统的脆弱性分析

脆弱性是指一闭环系统的稳定性对参数摄动极端敏感.这类系统的开环频率特性经过距临界点(-1,j0)的近旁,这种与(-1,j0)点之间脆弱的相对关系遇到任何可能的摄动就会遭到破坏.文中分析指出,控制系统的脆弱性可以用Bode积分来进行定量分析.对于一个非最小相位的不稳定对象的控制来说,控制器的不稳定极点与对象的不稳定极点加到一起会大大增加系统灵敏度函数的峰值.故这类系统的设计必然是脆弱的.对于不稳定的多变量对象的控制来说,如果其中一个等价的输出反馈回路中有一个较大的不稳定极点,那么其灵敏度函数也会出现大的峰值,会导致脆弱性,而利用Bode积分则可以避免设计的脆弱性.     

用输出反馈配置鲁棒极点的李雅普诺夫直接法*

本文讨论了输出反馈配置线性多变量定常系统鲁棒极点的问题,提出了一种设计方法和有关定理,并用实例说明了该法的应用。     

关于"输出反馈任置极点的精确解与粗壮性"一文的一个反例

文献[1]的主要定理讨论了闭环特征值互异且m+r-1≥n(这里n,m,r分别是状态变量,输出变量和输入变量)的特殊情况.得出了如下结果: 定理.各元互异的任何m-可分解集∧_n皆能精确配置.几乎全部精确解K∈R~(r×m)都可用一种算法的参数表示,其中有mr个粗壮集自由参数,m·r—n个粗壮集设计自由度. 下面给出一反例,证明这一结论不能成立. 例.给出如下一个完全可控,完全可观的系统.     

输出反馈任置极点的精确解与粗壮性

本文研究m+r-1≥n的完全系统.n、1、m分别是系统的状态、输入、输出变量个数.以前对任置极点只证明了ε-近似解的存在性,本文则证明了精确解的存在性,并进而给出了几乎全部精确解集的全部自由参数.本文指出,利用文[1]的指标,可对这些参数进行两级递阶优选,从而使所配置的闭路特征结构对系统参数中可能出现的各种扰动不敏感,全方位调节特性较优且保持相对稳定.     

具有脉冲模的奇异摄动系统鲁棒稳定分析与仿真研究

本文研究了当摄动参数为零时存在脉冲模的奇异摄动系统的鲁棒稳定性问题,得到了使系统鲁棒稳定的摄动参数上界,给出了一个数值仿真例子。