直线永磁同步伺服电机H_∞鲁棒位置控制器设计

对于直线永磁同步伺服电机伺服系统,提出了一种高精度的Ｈ∞鲁棒位置控制器．其中,使用 Ｈ∞鲁棒控制理论设计反馈控制器,在保证闭环系统稳定的前提下,抑制模型摄动及外部干扰对系 统的影响,针对被控对象的标称模型设计ＩＰ积分－比例位置控制器,以满足位置系统性能要求．设 计的控制器既保证了系统的鲁棒性,又保证了系统的跟踪性能．仿真结果表明了提出方案的合理性 和有效性     

Lur''''e系统的H∞容错控制研究

针对一类不确定Lur'e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法,通过求解LMI实现反馈控制器的设计.理论分析表明,该控制器保证了当所有控制元件运转正常或者部分控制元件出现故障时闭环系统具有渐近稳定性和可靠H∞性能.数值仿真例子验证了该控制器理论上的可行性.     

多轴转向车辆转向系统的H2／H∞混合控制

推导了多轴转向车辆三自由度动力学模型,用Matlab软件和H2/H∞优化控制理论,设计了三自由度多轴转向车辆横摆率跟踪控制的H2/H∞混合最优控制器,建立了理想跟踪目标模型.以三轴转向车辆为对象,分析了该控制器对多轴转向车辆转向性能的影响.仿真分析结果表明,H2/H∞混合最优控制器使得多轴转向车辆具有很好的系统性能,同时保持了良好的鲁棒性能,提高了车辆的转向性能,保证了多轴转向车辆的安全性和操纵稳定性.     

基于状态观测器的一类不确定性线性系统鲁棒保性能控制器设计

针对一类范数有界和具有外界干扰的状态不可测的线性系统,提出了一种根据观测器的鲁棒保性能控制器的设计方法.通过利用Lyapunov稳定性原理和H∞理论,可以得出鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件.所设计的控制器不仅能保证闭环系统的稳定性,而且也能保证闭环系统具有一定的线性二次性能指标和H∞性能指标.利用仿真研究,得出所提方法的有效性.     

离散广义分段仿射系统弹性H∞滤波器的设计

为消除未知情况下外部干扰和测量噪声对控制系统性能的不利影响,以一类参数不确定性体现为范数有界形式的离散广义分段仿射系统为模型,研究具有H∞性能指标渐近稳定弹性滤波器的设计问题。通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本引理,提出了对于由所设计弹性滤波器构成的滤波误差动态系统满足鲁棒H∞性能指标的反馈控制器设计方法。通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段仿射系统具有H∞性能的反馈控制器增益和渐近稳定弹性滤波器的待定系统矩阵,仿真结果证明了所提设计方法的有效性。     

一类时延网络控制系统的H∞控制

目的针对多时延的网络化控制系统的特点。建立了具有有限能量外部扰动的多时延网络控制系统模型，对其H∞性能加以了分析和研究，并验证所取得的理论成果．方法运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式，对其H∞性能及控制器的设计进行了理论分析，运用消元法将其所得不等式线性化。在此基础上给出H∞控制器的具体求法．结果提出了有扰动的多时延网络控制系统的模型，分析了H∞性能，设计了y-次优输出反馈H∞控制器，得到了系统的γ-次优输出反馈H∞控制器的存在条件及具体求法．结论将传感器到控制器以及控制器到执行器的时延分开考虑。这样更加符合网络传输的实际情况，通过设计控制器，使具有扰动的多时廷网络控制系统性能有很大的改善，通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。故该算法具有较重要的理论意义和一定的应用价值．     

非线性动态系统的模糊神经网络自适应H∞鲁棒控制

针对非线性动态系统不稳定性,提出了一种基于模糊神经网络的H∞鲁棒直接自适应控制方法,通过设计非线性动态系统的H∞控制器,采用模糊神经网络在线学习对动态系统的建模不确定性产生的误差,可保证不确定闭环稳定并具有H∞性能,并证明了模糊神经网络H∞鲁棒直接自适应控制系统的稳定性,仿真算例也表明了该方法具有较好的抗干扰性能、鲁棒性较好.     

一类线性系统可靠H∞控制

针对线性定常系统,采用连续增益故障模型,提出了考虑执行器故障的可靠H∞控制问题.通过对具有执行器故障线性定常系统的分析,利用LMI分别给出了次优可靠H∞控制器和最优可靠H∞控制器存在的充分条件.通过比较,进一步看出对系统进行最优可靠H∞控制器设计的必要性.     

电磁轴承的H∞鲁棒-模糊控制器设计

电磁力非线性,转子的动态特性复杂性及模型参数不准确是电磁轴承控制器设计不可回避的问题.考虑了电磁轴承气隙、励磁电流、转速、温度对电磁力影响及转子动态性能复杂性和模型参数摄动,结合T-S模糊模型利于解决非线性特点及H∞鲁棒控制方法抑制扰动强鲁棒性特点,设计了H∞鲁棒-模糊电磁轴承控制器.实验表明:采用H∞鲁棒-模糊控制器,电磁轴承系统具有较好的动态性能和鲁棒性能,削弱了电磁力非线性、转子的动态特性及系统参数摄动对系统性能的影响.     

一类线性系统可靠H∞控制

针对线性定常系统，采用连续增益故障模型，提出了考虑执行器故障的可靠H∞控制问题．通过对具有执行器故障线性定常系统的分析，利用LMI分别给出了次优可靠H∞控制器和最优可靠H∞控制器存在的充分条件．通过比较．进一步看出对系统进行最优可靠H∞控制器设计的必要性．     

一类线性串联系统的鲁棒H∞控制

对于单级线性系统的鲁棒H∞ 控制器设计 ,只需求解一个代数Riccati方程就能得到其状态反馈阵 .运用这样的状态反馈控制 ,既能保证整个闭环系统是鲁棒稳定的 ,又能达到抑制干扰的效果 .在设计单级线性系统的鲁棒H∞ 控制器的基础上 ,设计出具有串联结构的线性系统的鲁棒H∞ 控制器 ,证明了对于具有两级串联结构的线性系统 ,可分别设计两个简单的单级系统的鲁棒H∞ 控制器 ,通过求解两个Riccati方程 ,得到整个系统的控制器 ,此分段设计方法能保证整个系统在H∞ 范数界约束下二次型稳定     

一类MIMO非线性系统的H∞回路成形控制

针对一类多输入多输出非线性系统,基于H∞回路成形控制器设计方法,提出了一种新的鲁棒控制方案.分析了实际工业控制中生产过程的复杂性,运用H∞回路成形理论设计了控制器,总结了H∞回路成形控制器的特点,并在MAT-LAB环境下对某MIMO系统进行了仿真实验,比较了各种控制方案的性能,仿真结果表明该控制方案的优越性.     

一类非线性不确定奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类含参数不确定性和非线性扰动的奇异时滞系统,研究了状态反馈鲁棒H∞控制器的设计问题。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式处理方法,给出了系统H∞控制器存在的充分条件和设计方法。所设计的H∞控制器保证了对所有允许的不确定性,相应的闭环系统不仅达到广义二次稳定,而且满足给定的H∞性能指标。最后,通过数值算例说明了所给方法的有效性。     

基于H∞控制理论的直线电机同步传动控制器设计

以两台直线电机作为高速度、高精度龙门移式镗铣床的龙门柱纵向进给的传动机构为应用背景,基于Ｈ∞鲁棒控制理论设计了一种同步传动控制器。其中,由ＩＰ积分－比例位置控制器满足位置系统跟踪性能要求;由Ｈ∞反馈控制器保证同步精度。仿真结果表明了所提出方的合理性和有效性。     

基于H_∞控制理论的直线电机同步传动控制器设计

以两台直线电机作为高速度、高精度龙门移动式镗铣床的龙门柱纵向进给的传动机构为应 用背景,基于Ｈ_∞鲁棒控制理论设计了一种同步传动控制器．其中,由ＩＰ积分－比例位置控制器满 足位置系统跟踪性能要求;由Ｈ_∞反馈控制器保证同步精度．仿真结果表明了所提出方案的合理性 和有效性．     

遥操作骨科复位手术网络时延控制研究

针对遥操作骨科手术过程中存在网络时延的问题,提出了基于H∞和μ综合的鲁棒控制器设计方法。通过测试UDP、TCP/IP协议下网络的时延值,采用了UDP协议进行数据的传输的方法。针对遥操作手术机器人动力学模型与实际模型之间存在差异的问题,引入扰动观测器和低通滤波器将机器人动力学模型进行了修正。运用H∞混合灵敏度鲁棒控制方法设计了主从端控制器。针对时延最大值2 s的情况,采用μ综合的方法加以处理。通过Internet完成了无约束状态下位置跟踪和受限状态下力跟踪实验。实验结果表明,所设计的控制器能够在时延发生且最大值不超过2 s的情况下保证主从系统较好的稳定性,验证了遥操作骨科复位手术在Internet环境下的可行性。     

随机网络控制系统的H∞控制

目的 建立更加符合实际的网络控制系统模型,探讨随机网络控制系统的随机鲁棒均方指数稳定和鲁棒H∞控制问题.方法 运用随机控制、Ito微分、线性矩阵不等式(LMI)和Lya-punov稳定性理论,推导出改进的网络控制系统鲁棒均方指数稳定且满足H∞性能的充分条件及H∞控制器的设计方法.结果 提出了同时具有网络诱导时延、数据包丢失和随机扰动等各因素下的网络控制系统模型,分析了该模型随机鲁棒均方指数稳定且满足H∞性能的充分条件,并给出相关控制器的设计方法.结论 通过控制器的设计,使具有扰动的网络控制系统性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该推导方法和结果行之有效,并且结果具有更小的保守性.     

直线伺服系统鲁棒H∞控制器设计

对具有时变不确定性的直线伺服系统提出鲁捧H∞控制器的设计方法．将时变参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞控制问题；对标准H∞控制问题，可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器，也就是不确定系统的鲁捧H∞控制器．用该方法设计了直线伺服系统控制器．     

不确定多状态时滞分布式系统的鲁棒H_∞控制

针对不确定多状态时滞分布式连续系统, 研究了其鲁棒H∞控制器的设计方法.通过引入Lyapunov函数, 利用线性矩阵不等式方法得到了自治系统的鲁棒渐近稳定的充分条件.基于该充分条件给出了闭环系统的鲁棒渐近稳定的充分条件, 并设计了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器.设计的控制器保证了闭环系统的二次稳定, 同时使系统的H∞范数小于给定的衰减水平γ.仿真结果证明了该设计方法的有效性.     

Delta算子不确定系统区域极点约束的H∞可靠控制

针对具有执行器故障的Delta算子不确定系统在圆形区域极点配置下的H∞可靠控制问题,设计了一个可靠控制器,使得Delta算子系统能够同时满足区域极点约束和H∞性能约束。在考虑更一般、更实际的执行器连续故障模型的基础上,利用线性矩阵不等式（LMI）,给出了在区域极点约束下Delta算子不确定系统H∞可靠控制器的存在条件。数值仿真表明了该方法的可行性。