混合不确定性系统的鲁棒镇定及性能设计

采用双回路控制方法讨论具有混合不确定性系统的鲁棒镇定及性能设计问题，其内环控制器可改善对象特性，从而使整个双回路闭环系统具有鲁棒稳定性．     

参数不确定机器人分散鲁棒跟踪控制

提出了一种新的参数不确定机器人分散控制器设计方法．首先将关节子系统的动力学模型分解为人工标称模型和非线性时变不确定模型两部分；然后分别设计相应的标称控制器和鲁棒补偿器．标称控制器使得标称闭环系统具有理想的跟踪性能；鲁棒补偿器可以抑制参数不确定和关节间非线性耦合等因素的影响，实现鲁棒跟踪．所设计的控制器只需要局部关节的位置反馈，具有易于实现和可在线调整的优点．仿真结果说明了该方法的有效性．     

基于对策论的鲁棒输出反馈控制器设计

本文研究了参数不确定下鲁棒输出反馈控制器的设计问题.利用对策论思想,将极小极大意义下的鲁棒控制器设计问题转化为优化求解、验证鞍点条件和鲁棒稳定性分析,得到了转换的条件,最后给出了一个例子来说明控制器的设计过程.     

具有输入时滞的不确定采样系统的鲁棒控制

针对具有输入时滞的结构不确定采样系统,研究了该类系统基于离散化模型的鲁棒控制器设计问题。通过将采样系统的连续的结构不确定对象离散化得到其近似模型,使具有输入时滞不确定采样系统的鲁棒控制器设计问题转换为讨论具有输入时滞的离散系统的鲁棒稳定性问题。利用Lyapunov函数的构造及解析技巧,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的输入时滞离散系统的鲁棒稳定性条件,并在此基础上将控制器参数化,得到了一个通过求解线性矩阵不等式(LMI)来获得采样系统鲁棒控制器的设计方法,所设计的控制器保证了系统的鲁棒稳定性,对结构摄动有着较好的鲁棒性能。最后,通过数值计算仿真验证了本文方法的可行性。     

具有输入时滞的不确定采样系统的鲁棒控制北大核心CSCD

针对具有输入时滞的结构不确定采样系统,研究了该类系统基于离散化模型的鲁棒控制器设计问题。通过将采样系统的连续的结构不确定对象离散化得到其近似模型,使具有输入时滞不确定采样系统的鲁棒控制器设计问题转换为讨论具有输入时滞的离散系统的鲁棒稳定性问题。利用Lyapunov函数的构造及解析技巧,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的输入时滞离散系统的鲁棒稳定性条件,并在此基础上将控制器参数化,得到了一个通过求解线性矩阵不等式(LMI)来获得采样系统鲁棒控制器的设计方法,所设计的控制器保证了系统的鲁棒稳定性,对结构摄动有着较好的鲁棒性能。最后,通过数值计算仿真验证了本文方法的可行性。     

具有滞后输入的不确定系统的鲁棒镇定

本文研究具有滞后输入的不确定系统的鲁棒镇定问题，导出了系统可以用一个无记忆状态反馈控制律鲁棒镇定的条件，据此，提出了一个鲁棒稳定化控制器的设计方法．     

具有鲁棒调节性能的H-鲁棒次优控制系统设计

本文研究的问题如下，对于具有构造型不确定性的被控对象，设计一动态反馈控制器，使得闭环系统满足Ｈ∞鲁棒次优性能要求。同时，对于满足给定微分方程的参考输入信号，具有鲁棒调节性能。研究结果表明，通过解一适当的Ｈ∞标准设计问题可以得到理想的控制器。基于黎卡提不等式的正定解，给出了控制器的具体设计方法。最后，还给出了该设计方法在二自由度机械手上应用的实验结果。     

基于LMI的航空发动机鲁棒弹性保性能控制

针对范数有界不确定性系统设计鲁棒弹性保性能控制器,将鲁棒弹性保性能控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式（LMI）的可行解问题。以LMI的形式给出了鲁棒弹性保性能控制器存在的充分必要条件及控制器的设计步骤,并将该方法用于某型双转子涡喷发动机稳态双变量控制仿真,利用LMI/Matlab工具箱进行数值求解。既保持了鲁棒性也解决了传统鲁棒控制器的脆性问题,在系统和控制器增益存在摄动的情况下仍然保持稳定性和良好的性能指标。     

强稳定鲁棒控制器的设计

本文研究了观察器状态反馈控制系统强稳定鲁棒控制器的设计问题，提出了一种强稳定鲁棒控制器的设计方法，给出控制器的设计步骤，并用数值例子及仿真结果验证了这种方法有效性。     

一类参数不确定性系统的鲁棒控制

讨论了带有分母多项式摄动的参数不确定性系统的鲁棒镇定问题,给出了这类参数 不确定性系统存在鲁棒控制器的一个充分条件,并且当这个条件被满足时,得到了部分鲁棒 控制器的一个参数化公式.     

线性离散系统的鲁棒约束方差控制——含结构参数扰动的情形

研究一粪性能鲁棒控制器的设计问题,即针对含结构参数扰动的线性离散随机系统,设计 反馈控制器,使闭环系统不仅渐近稳定,而且其每个状态分量的稳态方差不大于各自预先给定 的上界.基于一个修正的代数Riccati方程,给出了上述性能鲁棒控制器的存在条件及解析 表达式,并举出相应的数值例子,以说明本文设计方法的简单性与直接性.     

线性离散系统的鲁律约束方差控制──含结构参数扰动的情形

研究一类性能鲁棒控制器的设计问题，即针对含结构参数扰动的线性离散随机系统。设计反馈控制器，使闭环系统不仅渐近稳定，而且其每个状态分量的稳态方差不大于各自预先给定的上界．基于一个修正的代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程，给出了上述性能鲁棒控制器的存在条件及解析表达式，并举出相应的数值例子，以说明本文设计方法的简单性与直接性．     

鲁棒极点配置约束下的模糊控制系统设计

针对一类利用T-S模糊模型近似描述的不确定非线性系统,给出了一种具有鲁棒极点配置功能的模糊控制器和模糊状态观测器的设计方法.首先,利用并行分配补偿(PDC)设计思想和基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒极点配置理论,得到了使整个闭环系统全局渐近稳定并满足希望的动态性能的充分条件.然后将这些条件转化为标准的LMI问题.最后将该设计方法应用于倒立摆的平衡控制中,验证了本方法的有效性.     

含结构参数扰动的线性连续系统的鲁棒约束方差控制

考虑含结构参数扰动的线性连续随机系统的鲁棒约束方差控制设计问题,即寻找状态反 馈控制器,使受扰系统不仅具有期望的稳定裕度,而且其每个状态分量的稳态方差不大于各 自预先给定的上界.给出了具有这种性能的鲁棒控制器的存在条件及解析表达式,并以数值 例子说明文中设计方法的直接性与有效性.     

Interactive parameter space design for robust performance of MISO control systems

This paper presents a method for the design of nonconservative low-order controllers achieving robust performance in the case of multi-input single-output parallel structure plants subject to unstructured uncertainty. The first step is the analytical generation of gain-phase controller bounds, as in quantitative feedback theory (QFT). Then, to avoid the difficult step of QFT loop shaping, which often produces high-order controllers, these bounds are translated into the controller parameter space where the iterative design of low fixed order controllers takes place. This, as well as the design transparency offered by this technique, constitutes appreciable advantages over the other popular robust performance design method of /spl mu/-synthesis. Other important features are the fact that no extra conservatism is introduced by the method presented and the fact that the method is directly compatible with a sequential loop closing strategy. Finally, the direct search optimization of any additional secondary criteria is possible.     

Robust distributed model predictive control of linear systems with structured time-varying uncertainties

In this work, synthesis of robust distributed model predictive control (MPC) is presented for a class of linear systems subject to structured time-varying uncertainties. By decomposing a global system into smaller dimensional subsystems, a set of distributed MPC controllers, instead of a centralised controller, are designed. To ensure the robust stability of the closed-loop system with respect to model uncertainties, distributed state feedback laws are obtained by solving a min–max optimisation problem. The design of robust distributed MPC is then transformed into solving a minimisation optimisation problem with linear matrix inequality constraints. An iterative online algorithm with adjustable maximum iteration is proposed to coordinate the distributed controllers to achieve a global performance. The simulation results show the effectiveness of the proposed robust distributed MPC algorithm.     

具有闭环极点和方差约束的不确定离散系统鲁棒控制

对一类具有范数有界不确定性的离散时间系统,研究了使得闭环系统的所有极点位于一给定圆盘,且稳定状态方差不超过给定上界的状态反馈鲁棒方差控制律设计问题,基于线性矩阵不等式的处理方法,导出了鲁棒方差控制律的存在条件,并用一组线性矩阵不等式的珂行解给出了鲁棒方差控制律的一个参数化表示,进而,通过建立和求解一个凸优化问题,给出了具有最泸控制能量的鲁棒方差控制律设计方法。     

单一与非单一鲁棒控制器的设计

针对普通二次Lyapunov函数方法判定T-S模糊系统稳定性存在的保守性和难度,利用T-S系统的模糊前提规则和隶属度函数分别构造分段二次Lyapunov函数和模糊Lyapunov函数,且通过将模糊Lyapunov函数引入到分段二次Lyapunov函数所得到的分段模糊区域中定义了分段模糊Lyapunov函数;研究一类T-S模糊系统的鲁棒控制问题,以线性矩阵不等式的形式给出了单一与非单一鲁棒控制器的参数化设计方法。仿真结果表明,非线性系统在非单一鲁棒控制器作用下能够获得比单一鲁棒控制器更好的控制性能。     

Decentralised robust flow controller design for networks with multiple bottlenecks

Decentralised rate-based flow controller design in multi-bottleneck data-communication networks is considered. An ?^∞ problem is formulated to find decentralised controllers which can be implemented locally at the bottleneck nodes. A suboptimal solution to this problem is found and the implementation of the decentralised controllers is presented. The controllers are robust to time-varying uncertain multiple time-delays in different channels. They also satisfy tracking and weighted fairness requirements. Lower bounds on the actual stability margins are derived and their relation to the design parameters is analysed. A number of simulations are also included to illustrate the time-domain performance of the proposed controllers.     

Characteristic polynomial assignment for plants with semialgebraic uncertainty: A robust diophantine equation approach

In this paper, we address the problem of robust characteristic polynomial assignment for LTI systems whose parameters are assumed to belong to a semialgebraic uncertainty region. The objective is to design a dynamic fixed‐order controller in order to constrain the coefficients of the closed‐loop characteristic polynomial within prescribed intervals. First, necessary conditions on the plant parameters for the existence of a robust controller are reviewed, and it is shown that such conditions are satisfied if and only if a suitable Sylvester matrix is nonsingular for all possible values of the uncertain plant parameters. The problem of checking such a robust nonsingularity condition is formulated in terms of a nonconvex optimization problem. Then, the set of all feasible robust controllers is sought through the solution to a suitable robust diophantine equation. Convex relaxation techniques based on sum‐of‐square decomposition of positive polynomials are used to efficiently solve the formulated optimization problems by means of semidefinite programming. The presented approach provides a generalization of the results previously proposed in the literature on the problem of assigning the characteristic polynomial in the presence of plant parametric uncertainty. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.