采样系统的提升法H∞ 设计:条件和局限性

The initial motivation of the lifting technique is to solve the H∞ control problems. However, the conventional weighted H∞ design does not meet the conditions required by lifting, so the result often leads to a misjudgement of the design. Two conditions required by using the lifting technique are presented based on the basic formulae of the lifting. It is pointed out that only the H∞ disturbance attenuation problem with no weighting functions can meet these conditions, hence, the application of the lifting technique is quite limited.     

时滞依赖不确定线性系统的鲁棒H_∞控制

针对一类不确定性不满足匹配条件的具有时滞依赖不确定线性系统,研究了鲁棒H∞控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式方法,通过构造合适的Lyapunov函数,给出了鲁棒H∞状态反馈控制器存在的充分条件,并通过求解相应的线性矩阵不等式完成了控制器的设计.仿真结果表明,所设计的控制器对所有容许的不确定性不仅使闭环系统渐近稳定,又能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,具有较好的抑制扰动的效果.     

多速率数据采样系统故障检测滤波器设计

This paper focuses on the fast rate fault detection filter (FDF) problem for a class of multirate sampled-data (MSD) systems. A lifting technique is used to convert such an MSD system into a linear time-invariant discrete-time one and an unknown input observer (UIO) is considered as FDF to generate residual. The design of FDF is formulated as an H∞ optimization problem and a solvable condition as well as an optimal solution are derived. The causality of the residual generator can be guaranteed so that the fast rate residual can be implemented via inverse lifting. A numerical example is included to demonstrate the feasibility of the obtained results.     

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.     

线性系统相容指标约束下的容错控制新方法

针对一类具有范数有界不确定性不满足匹配条件的线性连续系统,对易于失效的执行器进行容错控制设计,重新研究了圆域极点指标、H∞指标和H2指标约束下的满意容错控制器的设计问题.基于线性系统的极点配置理论和H2/H∞控制理论,利用线性矩阵不等式( LMI)方法,在假设失效执行器的输出为任意能量有界信号的情况下,分析了这3类指标在相容情况下的取值范围,并在相容指标约束下得到了新的满意容错控制器的设计方法,给出了满意容错控制器的具体设计步骤.所设计的满意容错控制器使闭环系统的极点在一个给定的圆域内,并且保持着系统给定的H2/H∞性能要求.     

误差方差约束下Delta算子不确定系统的鲁棒H∞滤波

研究Delta算子不确定系统在稳态估计误差方差约束下的鲁棒H∞滤波问题.目的是设计滤波器,使得系统在状态矩阵和输出矩阵均存在不确定性时,滤波过程是渐近稳定的,每个状态的稳态估计误差的方差不大于事先给定值,且从噪声输入到误差输出的传递函数满足给定的H∞范数约束.基于矩阵不等式方法,提出了滤波器的存在条件和显式表达式.所得结果可将连续和离散系统的有关结论统一到Delta算子框架.     

关联时滞大系统的分散H_∞控制器的设计

研究了具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统的分散H∞ 状态反馈控制器和H∞ 输出反馈控制器的设计问题 ,分别给出了使系统渐近稳定且具有H∞ 扰动抑制度γ的分散H∞ 状态反馈控制器和分散H∞ 输出反馈控制器存在的充分条件 ,该条件以线性矩阵不等式的形式给出 ,因而具有数值易解性。最后用一个事例来说明分散H∞ 状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计。     

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．     

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.     

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。