基于模糊双曲正切模型的H2 和H∞控制

针对模糊双曲正切模型提出一种非线性二次性指标,并给出使该性能指标最小的最优控制器的设计方法。同时扩展了线性Ｈ∞控制的概念,给出基于模糊双曲正切模型Ｈ∞控制器的设计方法。     

模糊双曲正切模型研究综述

模糊双曲正切模型(Fuzzy hyperbolic tangent model, FHM)是一种全局模糊模型也是一种神经网络模型. 根据此模型设计的控制器能够实现系统的性能指标达到最优. FHM与其他模糊模型相比,更加适用于对多变量及系统内部信息所知有限的非线性系统进行建模. 本文依据FHM的模型发展历程对现有的研究成果加以总结, 并对这一研究领域内待解决的问题和未来发展方向作了进一步的展望.     

基于广义模糊双曲正切模型的自适应控制器

针对一类非线性函数未知的非线性离散系统，提出一种新的基于广义模糊双曲正切模型的参考模型自适应控制器设计方法，并利用Lyapunov稳定性理论证明了该控制器是全局渐近稳定的．仿真例子证明了该方法的有效性．     

基于模糊双曲正切模型的一类稳定的模糊控制器设计

提出一种基于模糊双曲正切模型的模糊控制器的设计方法：首先针对模糊模型的每一条模糊规则（即每个子系统）根据专家经验设计模糊控制器，然后利用对角稳定性的概念给出了全局系统稳定的一个充分条件。     

基于广义双曲正切模型的机器人模糊自适应控制

利用广义模糊双曲正切模型的全局逼近特点,设计一种直接模糊自适应控制器用于机器人轨迹跟踪控制．模糊控制器的输入变量经过平移变化后得到的广义输入变量能够覆盖整个输入空间,因此,模糊控制器能以任意精度逼近系统的最优控制;由于双曲正切模型的特殊结构,在保证跟踪精度的同时,避免了因模糊子集数目增加而带来的计算负担的增加,满足了机器人实时控制的需要．仿真结果表明,该控制算法具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性．     

基于广义双曲正切模型的机器人鲁棒模糊自适应控制

利用广义模糊双曲正切模型的全局逼近特点,设计一种模糊自适应控制器用于机器人轨迹跟踪控制.广义双曲正切模型利用输入变量的平移能以任意精度逼近系统的不确定动态.对于系统不确定外界干扰和模糊系统的逼近误差,通过求解一个线性矩阵不等式来保证闭环系统的鲁棒稳定性.对比传统的模糊基函数,在保证系统跟踪精度的前提下,双曲正切模糊基函数的自适应调整参数大大减少,仿真表明该控制算法具有较强的鲁棒性能和较好的跟踪性能.     

模糊双曲正切模型的建模方法与控制器设计

首先提出一种新型模糊双曲正切模型.这种模型是一种本质非线性模型,可以很容易由一组模糊规则基构成.这种模型也可以看作是线性模型的扩展,因此可以应用线性控制理论的成果来设计控制器.同时给出了基于此模型的两种控制器的设计方法及仿真实例.     

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 .     

具有闭环极点位置约束的H_2／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．     

混合H_2/H_∞控制问题的降阶控制器

1　引言考虑 np 广义被控对象z0z1y=P(δ) wu =AC0C1C2　 B1 　 B2D0 1 　 0D1 1 　 D1 2D2 1 　 0　　　　wu ,(1)其中 A BC D :=C(δI- A) - 1 B D,δ在连续和离散情形分别表示拉氏变换算子 s,Z-变换算子 z,x∈ Rnp,y∈ Rny,w∈ Rnw,u∈ Rnu分别为广义对象、量测、外部输入和控制变量 .z0∈Rnz0 ,z1 ∈ Rnz1 分别为与 H2 ,H∞ 指标相关的控制输出信号 .所谓混合 H2 / H∞ 控制是指 :设计控制器 K ,使得 Tz0 w 2 极小 ,且 Tz1 w∞ <1.其中 Tziw(δ)是从 w到 zi 的闭环传传递函数 (i=0 ,1) .其意义在于可使系统在具有稳定性…     

遗传算法在混合H_2/H_∞优化控制设计中的应用

介绍了现已成为关键智能计算之一的一种新的全局优化搜索算法—遗传算法，并探讨了在混合Ｈ２／Ｈ∞最优指标下优化控制设计中的应用。其最大特点是：本质并行、全局优化，它不要求目标函数连续和可微，比梯度法和随机搜索算法更适合于ＰＩＤ混合Ｈ２／Ｈ∞优化问题。     

基于模糊双曲模型的积分滑模控制

针对一般形式的非线性系统,提出一种基于模糊双曲模型(FHM)的积分滑模控制器设计方法.利用模糊双曲模型来表述这类连续非线性系统.构建出积分滑模面,利用线性矩阵不等式(LMI)方法得到滑模动态渐近稳定的充分条件.设计了积分滑模控制器,保证了系统的状态轨迹能够在有限时间内到达滑模面上并且保持在它上面运动.仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于HM非线性模型的滚动时域H_∞控制

基于HM(HeterogeneousModel)非线性系统模型,提出并研究了滚动时域H∞控制器的设计.给出了基于H∞性能指标的最优控制律和其存在的充分性条件,该控制律可以保证系统稳定和干扰衰减增益不超过某一上限.然后,为了减少计算量,设计了有上述相同性能保证的次优控制器.     

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．     

一类非线性系统的广义模糊双曲正切模型自适应控制器设计

针对一类非线性系统的稳定控制器设计问题, 根据广义模糊双曲正切模型的万能逼近性质, 提出一种带有可调参数的广义模糊双曲正切模型的自适应控制器设计方法. 该设计方法的优点是使得自适应律的个数不依赖于广义模糊双曲正切模型的线性基函数的输出形式, 可以有效减少在线估计的参数数目, 并且能够保证被控系统的状态一致终极有界. 最后通过数值算例表明了所提出的设计方法的有效性.

     

不确定离散时间系统的H_2/H_∞最优保性能控制

针对具有两个不同被调输出的一类不确定离散时间系统 ,研究了其 H2 /H∞ 状态反馈保性能控制问题。基于线性矩阵不等式处理方法 ,导出了存在 H2 /H∞ 保性能控制律的充分必要条件 ,并用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的一个参数化表示。进而 ,通过建立和求解一个凸化问题 ,给出了 H2 /H∞最优保性能控制设计方法。最后 ,通过一个例子说明了本文所提出方法的有效性     

基于模糊双曲模型的可靠控制器设计

考虑执行器出现故障,提出一种基于模糊双曲模型(FHM)的可靠保性能控制策略.首先用模糊双曲模型表述一类离散非线性系统,建立基于模糊双曲模型的控制器;然后通过LMI方法设计该控制器,以保证系统在正常状况和执行器出现故障时都是渐近稳定的,并通过求解一个基于LMI的优化问题,得到最优的控制器增益矩阵,使得保性能指标的上界最小.仿真结果表明了该方法的有效性.     

具有冲击影响的宏观经济系统H_∞控制

应用系统分析方法研究了宏观经济系统中的冲击作用 ,认为冲击是一种能量有限的扰动 ,进而应用 H∞ 控制理论研究了宏观经济系统的控制问题 ,并针对一个政府政策和公众预期的宏观经济系统求出 Riccati不等式的 H∞ 控制解。仿真结果表明 ,该 H∞ 控制策略具有较好的扰动衰减效果。     

具有干扰和输入时滞的挠性航天器H_∞控制

针对同时具有干扰和时变输入时滞的挠性航天器的H∞控制问题,首先采用状态空间法描述一类具有干扰和输入时滞的挠性航天器模型;然后基于李亚普诺夫稳定理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)法,通过构造一个新型的增广李亚普诺夫泛函,建立基于LMI形式的时滞相关的H∞状态反馈控制器设计方法,此法设计的反馈控制器增益依赖松弛矩阵而非正定的李亚普诺夫矩阵;最后,通过数值仿真验证该控制方法的有效性并分析其时滞量、H∞性能指标及时滞积分不等式分解系数对闭环系统性能的影响.与传统的设计相比,由于引入了松弛矩阵并在泛函求解过程中引入了时滞积分不等式分解系数,因此该设计方法既能提升设计的灵活性又能降低设计的保守性.     

基于观测器的非线性系统H_∞模糊可靠控制

研究了基于观测器的非线性系统H∞模糊可靠控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.在系统发生故障时满足给定H∞性能的约束下.最小化正常情况下的H∞性能,实现次优H∞模糊可靠控制.提出了两种应用线性矩阵不等式(LMI)的H∞模糊可靠控制器设计方法.分别采用两步法和相似变换法将双线性矩阵不等式问题转化为LMI问题.仿真示例验证了所提出方法的有效性.