基于LMI的主动悬架混合H2/H∞控制

以2自由度1/4车辆悬架动力学模型为研究对象,将系统的被控输出分为性能输出和约束输出.利用H∞范数描述系统的归一化约束输出,同时选择H2范数最小化系统的性能输出,将性能输出归结为在给定抑制程度γ∞条件下的最优控制问题,避免加权系数的选择,利用LMI(线性矩阵不等式)方法设计了主动悬架混合H2/H∞状态反馈控制器.仿真结果表明:所设计的主动悬架的性能较被动悬架有一定程度的改善.     

基于LMI的输出反馈H∞控制及其仿真

研究了基于线性矩阵不等式的输出反馈H∞控制器设计方法.介绍了线性矩阵不等式方法, 讨论了基于线性矩阵不等式的H∞控制问题的求解及输出反馈H∞控制器设计方法.最后给出了在MATLAB环境下利用LMI工具箱求解输出反馈H∞控制器的方法, 并给出仿真实例.     

基于LMI的雷达稳定伺服系统动态输出反馈H_∞控制

为提高雷达稳定伺服系统的动态性能和抗干扰能力,基于线性矩阵不等式(LMI)设计了速度环动态输出反馈H∞控制器。对于不同幅值和频率的信号开展了阶跃响应和抗扰性能的Matlab仿真实验。结果表明,与传统PID控制器相比,采用这种输出反馈H∞控制器的伺服系统速度环阶跃响应动态性能优越;对不同频率的载体扰动信号情况下,隔离度均显著提高。提出的输出反馈H∞控制器阶次低,不存在输出饱和问题,便于物理实现。     

基于改进LMI的鲁棒H∞动态输出反馈控制综合

研究动态输出反馈(DOF)下连续时间系统的鲁棒H∞控制综合问题.借助于线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了闭环系统鲁棒H∞DOF控制器存在的充要条件.该条件依赖于引入的松弛变量,消除了Lya-punov变量与系统矩阵之间的耦合,能够减小控制器设计的保守性.利用变量替换方法,将上述条件中的非线性矩阵不等式转化为关于替换变量的LMI,并给出了相应的DOF控制器求解方法.数值算例结果验证了新方法的有效性.     

H2/H∞混合控制在无人机飞行控制中的应用

针对无人机受参数摄动和外界扰动影响的特点,对H2/H∞混合控制控制理论在无人机飞行控制系统中的应用进行了研究.对典型无人机的横航向飞行控制系统,用混合H2/H∞鲁棒控制方法设计状态反馈控制器,使飞机控制系统在鲁棒稳定条件下,满足一定的性能指标.利用线性矩阵不等式在求解多目标综合控制问题方面的优势对问题进行求解,仿真结果表明控制器具有较好的扰动抑制能力和跟踪性能.     

鲁棒故障检测H∞滤波器的LMI设计方法研究

文中首先给出了输出反馈H∞控制器的LMI求解方法.在此基础上,将鲁棒故障检测滤波器的设计规范成为鲁棒综合问题,从而给出了故障检测滤波器存在的充分必要条件和参数化的求解方法.仿真结果表明,该设计方法的有效性.     

基于线性矩阵不等式的不确定非线性系统H∞控制

不确定非线性系统的H∞状态反馈控制采用T-S模糊模型.利用线性矩阵不等式设计控制器.且充分注意各子系统间相互作用,得到H∞状态反馈控制器存在的矩阵条件.并给出设计不确定非线性系统H∞状态反馈控制器的系统化方法.以Lorenz系统为例进行数值仿真,结果表明该控制器能使受控系统达到H∞性能指标.     

车辆半主动悬架自适应预测控制

车辆半主动悬架能够显著改善车辆行驶的平顺性和稳定性.控制算法需根据路面及车速的变化动态优化振动加速度、车轮动载,并满足悬架动挠度和阻尼系数变化范围的约束,同时对车辆载荷变化、悬架元件参数变化等引起的模型误差具有自适应能力.将广义预测控制(GPC)应用到车辆半主动悬架控制中,提出了车辆半主动悬架一种新的自适应预测控制算法...     

H2/H∞混合控制在无人机飞行控制中的应用

针对无人机受参数摄动和外界扰动影响的特点,对H2/H∞混合控制控制理论在无人机飞行控制系统中的应用进行了研究.对典型无人机的横航向飞行控制系统,用混合H2/H∞鲁棒控制方法设计状态反馈控制器,使飞机控制系统在鲁棒稳定条件下,满足一定的性能指标.利用线性矩阵不等式在求解多目标综合控制问题方面的优势对问题进行求解,仿真结果表明控制器具有较好的扰动抑制能力和跟踪性能.     

某防爆车半主动座椅悬架的天棚控制动力学研究

为更好地提高某防爆车座椅的平稳性,对比研究了线性被动悬架、天棚控制下的半主动悬架的动力学性能。在建立2种悬架的动力学模型和天棚控制系统的基础上,利用Adams与Matlab/Simulink联合仿真,获得座椅的库仑阻尼力(FR)时域响应曲线、悬架系统的单位阶跃时域响应曲线、座椅相对于车身的相对位移时域响应曲线。对比结果表明:相对于线性被动悬架系统,天棚控制下的悬架系统在振幅上有了很大的改善,悬架处于稳定状态时被拉伸的长度减小,大大提高了整个悬架的平顺性;同时,整个系统的超调量也减小,调节时间相应地缩短了一些,并增加了整个悬架系统的稳定性。     

具有分布时滞的中立型随机系统的动态输出反馈H∞控制

研究了具分布时滞的中立型随机系统的动态输出反馈H∞控制问题。利用了Lyapunov稳定性理论与It ′s公式,基于线性矩阵不等式,得到了随机系统动态输出反馈H∞控制器存在的一个充分条件,并进一步给出了动态输出反馈控制器设计方法,利用Matlab的LMI工具箱求解方便,最后给出数值算例验证了方法的有效性。     

基于卷积神经网络的路面识别及半主动悬架控制

路面对车辆的平顺性、操纵稳定性有直接影响,实时获取路面信息对提升车辆性能具有重要意义。针对传统路面识别方法中难以精确识别多种路面类型的问题,采用卷积神经网络对路面类型进行识别,并根据不同路面输入下悬架系统的输出响应来调整控制器参数,使可控悬架在不同路面下均保持最优性能。建立车辆1/4半主动悬架模型;搭建卷积神经网络基本结构并通过所采集的4种典型城市和非城市路面图像对网络进行训练以及测试;采用遗传算法求取沥青路、弹石路、砂石路、水泥路4种不同路面激励下悬架的最优控制参数;根据路面识别结果及优化结果实现悬架控制参数的自适应调整。仿真结果表明:基于卷积神经网络的路面识别方法能够对多种路面进行准确识别;基于路面识别和遗传算法的半主动悬架控制系统可根据不同路面类型自适应调整悬架参数,有效提升车辆性能。     

鲁棒D-稳定控制H∞在火控系统中的应用

文中应用线性矩阵不等式（LMIs）的方法,从二次稳定出发，给出了一类不确定性系统的鲁棒D-稳定输出反馈H∞控制器设计方法和求解步骤。最后，针对某火炮的随动系统控制器设计运用该方法进行了仿真研究．结果证明了该设计方法的有效性。     

基于鲁棒H∞优化高精度导弹舵机串级控制研究

通过将串级控制结构转化为标准H∞控制问题求解,提出一种基于H∞优化串级控制系统设计结构,并运用参考模型匹配方法实现系统的性能指标要求。将该控制结构用于研究高精度导弹舵机控制系统设计问题,简化了传统方法设计串级控制器的求解过程。仿真结果表明,应用该方法设计的导弹舵机闭环系统具有良好的快速跟踪特性,对外界扰动具有很好的干扰抑制能力,证明了该方法的正确性和有效性。     

H_∞控制理论在空空导弹自动驾驶仪设计中的应用

目前在空空导弹自动驾驶仪的设计中 ,多采用经典设计方法 ,自动驾驶仪结构为传统的结构形式。这种设计方法物理概念明确 ,在弹体模型参数摄动不大的情况下 ,能够获得满意的性能。新一代空空导弹为了满足高机动性的要求 ,常采用大攻角飞行策略 ,由于通道间耦合和气动力非线性的缘故 ,一般难以建立较为准确的数学模型 ,因此要求其自动驾驶仪具有更好的鲁棒性。本文用H∞ 控制理论 ,对某型空空导弹的自动驾驶仪进行了设计。与传统的设计方法比较 ,采用H∞ 控制理论设计的自动驾驶仪具有更好的鲁棒稳定性能。     

混合H2/H∞鲁棒控制在飞行器控制中的应用

利用混合H2／H∞。鲁棒控制技术设计了某型飞行器运动控制系统。用小扰动方法对飞行器非线性运动控制系统进行线性化，之后建立了混合H2／H∞。鲁棒控制问题的系统模型，设计了H2／H∞鲁棒控制器，使飞行器运动系统有较大的鲁棒稳定性同时满足一定的鲁棒性能要求。仿真结果表明，系统具有满意的鲁棒稳定性和闭环噪声抑制性能。     

水雷运动控制的H∞鲁棒方法

针对海流干扰不确定性,利用H∞鲁棒控制理论的线性矩阵不等式(LMI)方法为水雷运动系统设计控制律.并用仿真验证了控制律的有效性.在LMI的求解上采用了不等式工具箱.所得的状态显示H∞控制器达到了设计目标.     

汽车磁流变半主动悬架系统自适应反推跟踪控制

针对汽车磁流变半主动悬架系统非线性和模型不确定性所引起的控制稳定性及优化问题,考虑被控悬架综合控制目标的安全约束,建立1/2车辆悬架系统的非线性动力学模型。基于被控悬架系统与参考轨迹之间的跟踪误差,使用自适应反推方法和Lyapunov理论,设计被控悬架系统的磁流变阻尼器控制输入函数,提出基于投影算子的自适应控制律,进而设计一种能够处理安全约束问题的自适应反推控制器;为验证所提出控制策略的可行性和有效性,基于Matlab/Simulink建立磁流变悬架控制系统的仿真模型,并分别在随机路面和凸块路面上对该控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的自适应反推控制策略能使磁流变悬架车辆在行驶稳定性方面具有较好的全局渐进稳定性,并能明显提高车辆行驶平顺性,满足悬架系统各方面的安全约束。     

基于线性参变模型的大包线飞行控制系统设计

介绍一种基于线性参变模型(LPV)设计大包线飞行控制器的新方法.这种设计方法是应用基于LMI的H∞控制来设计飞行控制器,能够从理论确保飞行控制系统的稳定性和鲁棒性.文中主要研究基于单一Lyapuanov方程的LPV自增益调参控制器的设计方法.     

导弹鲁棒H∞输出反馈姿态跟踪控制器设计

针对导弹姿态跟踪系统,设计了一种基于线性矩阵不等式( LMI)的鲁棒H∞ 输出反馈姿态跟踪控制器。在被控对象参数变化剧烈的情况下,基于H∞准则,通过求解LMI,得到只运用输出进行反馈控制的鲁棒控制器参数。为使鲁棒控制器达到实际应用的要求,对控制器进行了改进,并采用导弹6自由度非线性数学模型进行了验证仿真。仿真结果表明,这种鲁棒输出反馈控制器在具有良好的姿态跟踪特性的同时,还具有良好的抗干扰性能。