主动悬架H2/ 广义H2输出反馈控制

本文提出了一种主动悬架控制的H₂ /广义H₂ 输出反馈控制方法. 依照国际标准ISO2631.3选择垂直和俯仰加速度的频率加权. 根据路面干扰谱特征, 选用H₂ 范数作为乘坐舒适性的指标, 广义H₂ 范数描述轮胎接地性等时域约束要求. 在多目标控制框架下, 将输出反馈控制器的设计转化为求解LMI优化问题. 基于半车模型, 给出了输出反馈主动悬架系统的频域分析和时域仿真.     

基于LMI优化的主动悬架多目标控制

首先将汽车主动悬架的控制问题归结为有时域硬约束的鲁棒干扰抑制问题.在多目标控制框架下,基于线性矩阵不等式(LMI)优化技术,提出了一种H2/广义H2混合控制策略:利用广义H2范数描述系统的时域硬约束,同时选择H2范数最小化系统的性能输出,最终将系统的控制律归结为求解具有LMI约束的半定规划问题.以半车模型为例设计了主动悬架控制器,并给出了较全面的分析和仿真结论.最后利用快速原型(RCP)和硬件在回路仿真(HILS)一体化技术进一步验证所提方法的有效性和可行性.     

广义系统的H2次优控制问题的一个LMIs条件

研究具有动态输出反馈的连续广义系统的H2次优控制问题.在H2范数的时域计算 方法的基础上,关于连续广义系统进行了H2次优性能分析,得到了满足H2次优性能的线性矩 阵不等式组的充要条件.其次,利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计了H2次优动态输出反馈 控制器.最后,通过数值例子进一步说明了该文的设计方法.     

离散广义系统的H2次优控制

研究了离散广义系统的H2次优控制问题，进行了离散广义系统H2范数的时域分析，得到了该系统的H2范数界的一个矩阵不等式的充分条件，进一步给出了H2次优控制器设计。     

具有时延的参数不确定主动悬架广义H2/H∞控制

提出了一种新的综合考虑系统的输入时延和参数不确定性的广义H2/H∞混合控制器设计方法,并将其用于车辆主动悬架设计.假定作动器时延是一个已知其边界但不确定的恒定的量,且系统的小确定参数是范数有界的.针对悬架设计需求,分别用H∞和广义H2性能评价指标反映车身加速度和机械结构设计约束.通过定义一个李亚普诺夫函数来同时满足闭环系统的两个性能指标,将广义H2/H∞混合控制器设计转化为线性矩阵不等式的求解.用两自由度1/4车悬架模型进行仿真,结果表明:不论是否存在有界时延和车身参数变异,控制器始终能给出很好的控制效果.     

离散系统状态反馈下H_2/H_∞同步优化控制问题(英文）

本文提出一个离散系统状态反馈下HZ／H∞同步优化控制问题．本文提出的问题是利用设计动态状态反馈控制器来使某闭环传递函数的H2范数达到最优，同时也使另一闭环传递函数满足预先给定的H∞范数值．本文所考虑的系统有相当之普遍性，只要求其中一个从控制输人到被控制输出的开环传递函数是左可逆．本文也建立了所提出的HZ／H∞同步优化控制问题有解之充分和必要条件．     

不确定线性系统混合H_2 /H_∞ 鲁棒输出反馈控制

解决了在系统状态空间模型的状态与输出矩阵中含有范数有界参数不确定线性系统的混合H2 /H∞ 鲁棒输出反馈控制问题 .所推导的满阶控制器对于所有可容许的参数不确定都能满足给定的H∞ 干扰衰减水平 ,且为最坏情形H2 代价函数提供了一个最优的上界 .所得的结果需要求解一个含有尺度参数的修正代数Riccati方程以及三个含有尺度参数的交叉耦合非线性方程 .而且 ,也给出了一个求解这些含有尺度参数非线性方程的数值算法 .     

多约束主动悬架H2/H∞混合控制器设计

利用闭环极点配置中的D-稳定性原理,给出了有硬约束的H2/H∞混合控制器的LMI条件并应用于汽车主动悬架分析.用这种方法设计的控制器,通过H∞控制性能指标保证了系统输出信号与输入信号的总能量之比小于适当的γ值,并且利用H2控制,保证了输出信号的能量与输入信号的能量在时域上的峰值比低于一个适当的μ值,同时,将闭环系统的极点配置在复平面上的一个适当区域,可以保证系统具有一定的动态性能和稳定性,比较好的解决了系统性能和系统鲁棒性之间的折衷优化控制问题.     

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．     

参数不确定线性系统混合H2/H∞状态反馈控制

对一类含有范数有界参数不确定线性系统的混合H2/H∞状态反馈控制问题进行了 研究.给出了系统一个输出在满足给定的H∞干扰衰减约束条件下,其另一个输出的H2性能 指标所满足的上界,并利用Lagrange乘子法导出了使得该界达到最小的"最优的"状态反馈 控制器.结果仅需求解一个含有两个尺度参数的修正代数Riccati方程.而且数值结果表明 该方法是非常有效的.     

具有闭环极点位置约束的H2/H∞混合控制

主要研究系统具有闭环极点位置约束的H2/H∞混合控制问题.通过引人一个辅助性能 函数,将具有极点位置和H∞性能约束的系统H2性能优化问题转化成有一个矩阵方程约束 的辅助性能函数优化问题,并给出这个问题静态输出反馈解的表达式.     

不确定离散时滞模糊系统的广义H2控制

针对一类利用Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型，构建了具有状态和输入时滞的不确定离散时间非线性系统，研究了其广义H2稳定和控制器的设计问题。基于分段二次李雅普诺夫（Lyapunov）函数稳定性分析理论，设计出了分段静态输出反馈控制器，使闭环系统对于允许的不确定参数广义H2稳定。数值仿真例子验证了这种控制器的设计方法的有效性和其理论结果的正确性。     

广义系统的H∞最优控制

研究连续广义系统的标准H2最优控制器的设计问题.利用线性分式变换方法给出该 系统的所有稳定化控制器的参数化形式,从而借助于两个广义H2代数Riccati方程和两个广义 Lyapunov方程,分别给出该系统的一个标准H2最优控制器的设计及最优H2范数的计算.最 后用一个算例进一步说明设计方法.     

Static-Output-Feedback Based Robust Fuzzy Wheelbase Preview Control for Uncertain Active Suspensions With Time Delay and Finite Frequency Constraint

This paper proposes a static-output-feedback based robust fuzzy wheelbase preview control algorithm for uncertain active suspensions with time delay and finite frequency constraint. Firstly, a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy augmented model is established to formulate the half-car active suspension system with consideration of time delay, sprung mass variation and wheelbase preview information. Secondly, in view of the resonation between human’s organs and vertical vibrations in the frequency range of 4–8 Hz, a finite frequency control criterion in terms of H_∞ norm is developed to improve ride comfort. Meanwhile, other mechanical constraints are also considered and satisfied via generalized H₂ norm. Thirdly, in order to maintain the feasibility of the controller despite of some state variables are not online-measured, a two stage approach is adopted to derive a static output feedback controller. Finally, numerical simulation results illustrate the excellent performance of the proposed controller.      

Robust H/sub /spl infin// control for uncertain discrete-time-delay fuzzy systems via output feedback controllers

This work investigates the problem of robust output feedback H/sub /spl infin// control for a class of uncertain discrete-time fuzzy systems with time delays. The state-space Takagi-Sugeno fuzzy model with time delays and norm-bounded parameter uncertainties is adopted. The purpose is the design of a full-order fuzzy dynamic output feedback controller which ensures the robust asymptotic stability of the closed-loop system and guarantees an H/sub /spl infin// norm bound constraint on disturbance attenuation for all admissible uncertainties. In terms of linear matrix inequalities (LMIs), a sufficient condition for the solvability of this problem is presented. Explicit expressions of a desired output feedback controller are proposed when the given LMIs are feasible. The effectiveness and the applicability of the proposed design approach are demonstrated by applying this to the problem of robust H/sub /spl infin// control for a class of uncertain nonlinear discrete delay systems.     

一类网络控制系统的H2方法

由于网络传输带宽的限制, 在网络传输中可能造成数据的丢失. 对于同时具有测量数据和控制数据丢失的一类网络控制系统, 研究 H2 输出反馈控制问题. 数据的丢失采用满足 Bernoulli 分布的二进制随机变量进行表述. 利用矩阵不等式方法给出了 H2 动态输出反馈控制器存在的充分条件, 所设计的控制器使得闭环系统是均方意义下指数稳定并具有给定的 H2 性能. 采用 SLPMM (Sequentially linear programming matrix method) 给出相应的控制器求解算法. 最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.     

连续时间多胞线性变参数系统变增益H∞/H2输出反馈控制

针对一类同时具有参数不确定性和外界干扰的非线性系统,提出了一种连续时间多胞线性变参数(LPV)系统变增益H_∞/H_2输出反馈控制方法.首先,对连续时间多胞LPV系统的变增益混合目标(H_∞/H_2指标和区域极点约束)输出反馈控制器综合方法进行了数学描述;其次,引入新的结构化松弛矩阵变量和参数依赖Lyapunov函数,将满足期望性能的混合目标鲁棒动态输出反馈控制问题转化为线性矩阵不等式框架内的有限维凸优化问题,进一步降低了所设计LPV控制器的保守性.最后,以四分之一车辆模型主动悬架系统为研究对象进行仿真,仿真结果验证了本文控制器的有效性.