不确定性机器人的鲁棒控制

本文研究不确定性刚性机器人的鲁棒控制问题，提出了一种新的鲁棒控制方案，控制器由两部分组成：第一部分为基于标称模型设计的计算力矩控制器；第二部分为基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法设计的鲁棒补偿控制器，其作用是消除不确定性对跟踪性能的影响。本文证明了闭环系统的全局收敛性，仿真结果表明本方法对于存在外扰和模型不确定性的机器人系统是十分有效的。     

滞后不确定性系统的鲁棒控制

无关满足匹配条件的不确定性时滞系统，文［５］用黎卡提方程方法研究了只有单一常值状态时滞的情形，给出了状态反馈闭环系统鲁棒稳定的一个充分条件。本文采用线性 阵不等式方法研究一般情形，即所考察不确定性系统既具有多重时变状态时滞又有多重时变控制输入时滞，并减弱了对系统的限制条件，得出了这类系统可状态反馈镇定的充分条件：一个线性矩阵不等式有解，最后的例题说明了本方法的有效性和较黎卡提方程方法的优越性。     

一类欠驱动机械系统的全局鲁棒控制

针对具有质心参数不确定性的Acrobot系统,提出一种全局的鲁棒控制方法.首先,给出系统具有质心参数不确定的系统模型;其次在摇起区,分析系统不确定性条件下的能量变化情况,基于能量不断增加的思想设计出摇起控制器;在平衡区,把系统的不确定性转化为模型状态矩阵的不确定性,引入H标准设计方法,得出存在H状态反馈控制器的充要条件,通过求解线性矩阵不等式使系统有效地克服不确定性的影响实现二次稳定;最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性.     

一类不确定系统的最优鲁棒控制

运用最优方法探讨了一类模型不确定系统的鲁棒控制问题。定义了一个实际敏感度和标称敏感度之间的加权敏感度误差,并通过调整标称控制器最小化加权敏感度误差在整个频段上的方差,从而为一类不确定系统提供了一种最优的鲁棒控制器设计方法,可使系统性能对模型误差具有良好的鲁棒性。针对控制工程领域典型的一阶时滞系统进行仿真研究,其结果说明了该方法的有效性。     

H ∞鲁棒控制器的渐近性质和最优控制器的存在性

一个系统的所有控制器，其能达到的不确定抑制水平是有限的，在这种极限条件下，控制器会具有存在性问题．利用状态反馈控制器分析了这种渐近性质，对极限的存在性进行了讨论．在最劣条件下，最优控制器使系统临界稳定．利用Riccati方程给出了最优状态反馈控制器存在的充分必要条件，简化了最优的判定方法，并讨论了其判定方面的问题．     

大纯滞后对象的H2鲁棒控制*

本文在Ｈ２最优控制理论的框架下，针对大纯滞后对象讨论了Ｓｍｉｔｈ预估器的解析设计问题。新的设计方法在给定的框架下统一地解释了Ｓｍｉｔｈ控制器，Ｄａｈｌｉｎ控制器和ＰＩＤ控制器。     

一类具有非线性不确定性的时滞系统鲁棒控制

研究一类具有非线性不确定参数以及状态滞后线性系统的时滞依赖鲁棒稳定性判据和鲁棒镇定问题。提出了新的鲁棒可镇定判据和相应的鲁棒无记忆状态反馈控制器设计方法,导出的时滞依赖结果以线性矩阵不等式的形式给出。     

基于库存切换的不确定动态供应链网络系统模糊鲁棒控制

研究基于库存切换的不确定动态供应链网络系统的鲁棒运作问题.首先,建立含有系统参数不确定和顾客需求不确定的动态供应链网络的离散T-S模糊模型;然后,提出一种新的模糊鲁棒控制策略,该控制策略不仅可以有效遏制子系统切换时产生的较大波动,而且可以抑制不确定因素对供应链网络的影响,进而保证供应链网络在不确定环境下鲁棒稳定;最后,通过仿真实例表明了所提出模糊鲁棒控制策略的有效性.     

具有广泛不确定性的模糊系统的鲁棒控制(英文)

研究了一类具有广泛不确定性的T-S模糊时滞系统的时滞依靠鲁棒H∞控制问题。其系统的不确定性既包含了凸多面体不确定性,也包含了泛数有界不确定性。基于Lyapunov-Krasovskii函数方法,给出了一个时滞依靠稳定性条件;基于此稳定性条件,给出了一个时滞依靠鲁棒H∞控制器的设计方法,该控制器不仅保证了系统在所有不确定范围内稳定,而且能使系统达到一个事先给定的H∞干扰抑制水平。数值算例验证了结果的有效性。     

Optimal design for robust control of uncertain flexible joint manipulators: a fuzzy dynamical system approach

A novel fuzzy dynamical system approach to the control design of flexible joint manipulators with mismatched uncertainty is proposed. Uncertainties of the system are assumed to lie within prescribed fuzzy sets. The desired system performance includes a deterministic phase and a fuzzy phase. First, by creatively implanting a fictitious control, a robust control scheme is constructed to render the system uniformly bounded and uniformly ultimately bounded. Both the manipulator modelling and control scheme are deterministic and not IF-THEN heuristic rules-based. Next, a fuzzy-based performance index is proposed. An optimal design problem for a control design parameter is formulated as a constrained optimisation problem. The global solution to this problem can be obtained from solving two quartic equations. The fuzzy dynamical system approach is systematic and is able to assure the deterministic performance as well as to minimise the fuzzy performance index.     

基于观测器的不确定非线性系统的自适应鲁棒模糊控制

针对单输入单输出不确定非线性系统提出了一种自适应鲁棒模糊控制算法.该算法通过设计观测器来估计系统的状态向量,因此不要求假设系统的状态向量是可测的.在这个算法中,主要的假设为最优逼近参数向量与标称参数向量之差的范数和逼近误差的界限是未知的.通过只对未知界限估计的调节,该算法减轻了在线计算量并且提高了系统的鲁棒性.所设计的自适应鲁棒模糊控制算法保证了闭环系统的所有信号是一致有界的并且跟踪误差估计收敛到一个小的零邻域内.仿真例子证实了所提方法的可行性.     

基于观测器的参数不确定非线性系统的模糊鲁棒控制

对一类非线性系统进行模糊建模及其模糊观测器设计, 研究了在系统的状态不可测且存在参数不确定的模糊鲁棒控制问题, 以线性矩阵不等式的形式给出了模糊控制系统具有李雅普诺夫意义下稳定的充分条件, 最后把所提出的方法应用到倒立摆系统进行仿真, 仿真结果验证了该控制方法的有效性.     

基于观测器的参数不确定非线性系统的模糊鲁棒控制

对一类非线性系统进行模糊建模及其模糊观测器设计，研究了在系统的状态不可测且存在参数不确定的模糊鲁捧控制问题，以线性矩阵不等式的形式给出了模糊控制系统具有李雅普诺夫意义下稳定的充分条件，最后把所提出的方法应用到倒立摆系统进行仿真，仿真结果验证了该控制方法的有效性。     

基于观测器的不确定T-S模糊系统鲁棒镇定

为带有参数不确定性的T-S模糊控制系统提出了新的基于观测器的鲁棒输出镇定条件. 该条件用来设计模糊控制器和模糊观测器. 为了设计模糊控制器和模糊观测器, 用T-S模糊模型来表示非线性系统, 并运用平行分布补偿观念. 充分条件基于二次Lyapunov函数, 通过将模糊系统的鲁棒镇定条件表述为一系列矩阵不等式, 比以往文献中列出的条件具有更小的保守性. 该不等式为双线性矩阵不等式, 可分两步骤先后解得使T-S模糊系统镇定的控制器增益和观测器增益. 最后, 通过对一个具有不确定性的连续时间非线性系统控制的例子证明了提出方法比以往方法更宽松.     

不确定时滞系统鲁棒镇定新方法

针对一类同时具有状态和控制滞后的不确定时滞系统,提出了一种新的时滞依赖型鲁棒镇定设计方法.通过引入一种新的线性状态变换,分离出时滞依赖因子,采用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,导出了不确定时滞系统可鲁棒镇定的时滞依赖型的新判据,所得结论以线性矩阵不等式组的解的形式表示.仿真结果表明所得结论较之已有结果更为简单,具有更小保守性,且有更广泛的应用范围,不仅可以解决小时滞问题,也可用于解决大时滞问题.     

一类离散非线性不确定互联系统的模糊分散控制

利用模糊控制方法研究一类离散非线性互联系统的分散控制问题.首先采用模糊(T-S)模型对离散非线性不确定互联系统进行模糊建模,应用并行分布补偿算法(PDC)给出状态反馈分散模糊控制方案,并基于李亚普诺夫函数方法证明了闭环系统的稳定性.然后当系统的状态不完全可测时,设计模糊分散观测器来估计各子系统的状态,从而给出基于观测器的状态反馈分散模糊控制设计的方法.因为该分散模糊控制设计问题是以线性矩阵不等式的形式给出,所以很容易用凸优化方法求解.仿真结果验证了所提出控制方法的有效性.     

Iterative learning control for uncertain systems: Noncausal finite time interval robust control design

In this paper, we present a novel robust Iterative Learning Control (ILC) control strategy that is robust against model uncertainty as given by an additive uncertainty model. The design methodology hinges on ??_∞ optimization, but formulated such that the obtained ILC controller is not restricted to be causal, and inherently operates on a finite time interval. Optimization of the robust ILC (R‐ILC) solution is accomplished for the situation where any information about structure in the uncertainty is discarded, and for the situation where the information about the structure in the uncertainty is explicitly taken into account. Subsequently, the convergence and performance properties of resulting R‐ILC controlled system are analyzed. On an experimental set‐up, we show that the presented R‐ILC control strategy can outperform an existing linear‐quadratic norm‐optimal ILC approach and an existing causal R‐ILC approach based on frequency domain ??_∞ synthesis. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

一类模糊P I D 控制器的鲁棒优化设计

研究一类模糊 PID控制器的鲁棒设计。以小增益定理分析得到该模糊 PID控制系统稳定性条件。针对参数摄动系统的“最坏点”,用该稳定性条件作为约束 ,采用遗传算法对标称系统的性能进行优化 ,求得优化鲁棒控制器。以倒立摆为例进行鲁棒模糊 PID控制器的设计 ,实验结果表明了该方法的有效性