LQ最优控制系统中加权阵的确定

本文研究了LQ最优调节器的逆问题.在控制变量加权矩阵R给定的条件下,通过引入 一组自由变量,给出了满足闭环系统特征值要求的状态加权矩阵Q的一种参数化表示结果.基 于这种结果,研究了LQ逆问题的矩阵变换解法和一类系统的LQ逆问题的解法.此外,文中 还给出了不求解代数矩阵Riccati方程确定系统的最优状态反馈系数矩阵K的方法.     

基于保成本设计的参数不确定性表示的优化

描述闭环系统的参数不确定性有多种方法,不同的方法会产生不同的结果.定义了标变因子,提出并证明了优化定理,对参数不确定性表示矩阵进行优化选择.基于保成本设计,借助仿真计算进一步对优化定理进行验证并给出了参数不确定性表示矩阵的优化步骤.研究表明,参数不确定的表示矩阵不同将会得到不同的保成本指标上界,使用优化定理选择参数不确定性的表示矩阵能够保证总是存在合适的表示矩阵以使得保成本指标上界达到最小.     

具有指定闭环特征值的离散时间最优调节器的设计

本文研究了LQ最优调节器的逆问题。在控制变量加权矩阵R给定的条件下,通过引入一组自由变量,给出了满足闭环系统特征值要求的状态加权矩阵Q的一种参数化表示结果。基于这一结果,文中研究了一类系统的LQ最优调节器之逆问题的解析解法。通过所求得的自由变量解,就可以直接确定系统的最优状态反馈控制器。     

乘性Markov 跳变系统鲁棒方差控制

针对一类具有乘性噪声和参数不确定性的Markov跳变参数系统,研究使得闭环系统的稳态状态方差小于某个给定的上界,同时满足一定H∞性能的状态反馈鲁棒方差控制器设计问题.运用线性矩阵不等式(LMI)方法,对系统进行了方差分析,给出并证明了控制器存在的条件,进而用一组线性矩阵不等式的可行解给出了控制器的一个参数化表示.最后的仿真结果验证了该方法的有效性.     

不确定广义大系统分散鲁棒H∞保性能控制

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定的广义大系统,研究其分散鲁棒H∞保性能控制问题,系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件.基于广义系统的有界实引理,应用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定广义大系统存在分散鲁棒H∞保件能控制器的一个LMI条件,并用这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组分散鲁棒H∞保性能控制律的参数化表示,最后用例子说明该方法的应用.     

线性不确定系统的最优保性能控制--线性矩阵不等式处理方法

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的线性系统的和一个给定的二次型性能指标,研究了其最优保性能控制问题,用一个线性矩阵不等式系统的可解性给出了存在保性能状态反馈控制律的条件,并且这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组保性能控制律的一个参数化表示,进而保性能控制律的这一刻划被用来求解最优保成本控制问题。     

变时滞不确定奇异系统的输出反馈H_∞控制(英文)

针对同时含有变时滞和参数不确定性的奇异系统,研究了基于静态输出反馈的鲁棒H∞控制问题。采用Lya-punov泛函方法,给出了奇异系统时滞依赖渐近稳定且具有H∞范数界γ充分条件;利用含等式约束的线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了此类系统存在输出反馈的时滞依赖充分条件,该条件等价于严格线性矩阵不等式可解性问题,利用严格LMI的可行解,得到控制器矩阵的参数化表示。与已有结果相比,此鲁棒控制器的渐近稳定性条件宽松,克服了时滞奇异系统稳定性问题条件中的等式约束。数值算例说明了该方法的有效性。     

Delta域内线性系统的H2状态反馈控制

基于LMI方法研究了Delta算子描述下的线性定常系统的H2控制问题,利用Schur补性质推导出状态反馈控制律存在的充分必要条件,用一个线性矩阵不等式的可行解给出了状态反馈控制律的一个参数化表示。     

考虑执行机构故障的离散系统可靠保性能控制设计

对一类离散时间线性时不变系统,研究当执行机构发生连续增益故障情况下的可靠保性能状态反馈控制律的设计问题.应用线性矩阵不等式处理方法,导出系统存在可靠保性能控制律的一个充分条件,进而用一个线性矩阵不等式的可行解给出所有可靠保性能控制律的一个参数化表示.在此基础上,通过建立和求解由一组线性矩阵不等式所表示的凸优化问题,得到最优可靠保性能控制律的设计方法.     

时滞广义区间系统的弹性保性能控制

研究了一类时滞广义区间系统的弹性保性能控制问题.利用线性矩阵不等式处理方法,导出了系统弹性保性能控制器存在的条件,证明了该条件等价于一个线性矩阵不等式的可行性问题,并用该线性矩阵不等式的可行解给出了弹性保性能控制器的一个参数化表示.进一步,通过求解一个凸优化问题,给出了系统的最优弹性保性能控制器的设计方法.最后的数值例子说明了所给方法的有效性.     

Data driven local coordinates for multivariable linear systems and their application to system identification

In this paper we introduce a new parametrization for state-space systems: data driven local coordinates (DDLC). The parametrization is obtained by restricting the full state-space parametrization, where all matrix entries are considered to be free, to an affine plane containing a given nominal state-space realization. This affine plane is chosen to be perpendicular to the tangent space to the manifold of observationally equivalent state-space systems at the nominal realization. The application of the parametrization to prediction error identification is exemplified. Simulations indicate that the proposed parametrization has numerical advantages as compared to e.g. the more commonly used observable canonical form.     

Elementary proof of controller parametrization without coprime factorizability

Recently, a controller parametrization method without coprime factorizability was presented by Mori. In this note, we present this method using elementary matrix operations. Unlike in the earlier paper, good knowledge of commutative algebra and module theory is not required.     

输出反馈严格正实控制器设计

基于强严格正实引理，采用线性矩阵不等式方法讨论一般严格正实控制问题的解，给出了任意阶输出反馈严格正实控制器的存在条件和所有控制器的参数化形式。     

离散时间低阶积分控制器考虑运算延迟的参数化形式

对于离散时间线性系统的输出反馈设计,我们考虑使用预测型降维观测器的积分控制器。在找到了一个二重互质分解的状态空间表达式后,通过使用YJB参数化方法,给出了所有稳定化控制器的一个方便的参数化形式。在这个参数化表达式中,关于稳态特性和运算延迟的要求被描述为对自由参数的约束。重新定义这个自由参数,我们可以获得一个改进的参数化形式,而其中的自由参数可以是一个任意真的和稳定的有理函数矩阵。     

On the structure of the solutions of discrete-time algebraic Riccati equation with singular closed-loop matrix

The classical discrete-time algebraic Riccati equation (DARE) is considered in the case when the corresponding closed-loop matrix is singular. It is shown that in this case all the symmetric solutions of the DARE coincide along some directions. A parametrization of the set of solutions in terms of a reduced-order DARE is then obtained. This parametrization provides an algorithm (that appears to be computationally very attractive when the multiplicity of the eigenvalue /spl lambda/=0 of the closed-loop matrix is large) for the computation of the solutions of the DARE. The same issue for the generalized DARE is also addressed.     

基于参数化作图的图形参数化方法

通过对参数化的分析，本文提出了设计参数化和图形参数化概念，并且给出了一种新的图形参数化方法。新方法通过记录和重现参数化作图过程达到快速图形生成。该方法方便通用，可对任何复杂的图形进行图形参数化，目前已应用于服装裁剪系统。     

Unified parametrization for the solutions to the polynomial diophantine matrix equation and the generalized Sylvester matrix equation

The polynomial Diophantine matrix equation and the generalized Sylvester matrix equation are important for controller design in frequency domain linear system theory and time domain linear system theory, respectively. By using the so-called generalized Sylvester mapping, right coprime factorization and Bezout identity associated with certain polynomial matrices, we present in this note a unified parametrization for the solutions to both of these two classes of matrix equations. Moreover, it is shown that solutions to the generalized Sylvester matrix equation can be obtained if solutions to the Diophantine matrix equation are available. The results disclose a relationship between the polynomial Diophantine matrix equation and generalized Sylvester matrix equation that are respectively studied and used in frequency domain linear system theory and time domain linear system theory.     

Parametric models of linear multivariable systems for adaptive control

This paper presents a parametrization method for direct adaptive control of linear multivariable systems with strictly proper discrete-time or continuous-time transfer functions. The necessary a priori information is shown to be a diagonal matrix with the noninvertible zeros of the Smith form and appropriate polynomial degrees.