一类具有状态及控制滞后的不确定系统的鲁棒H∞控制

本文就一类具有状态及控制滞后的不确定动态系统,研究了其鲁棒Ｈ∞控制,文中提出一种鲁棒无记忆Ｈ∞控制器的设计方法,该控制器在鲁棒镇定系统的同时,能保证闭环系统从扰动到被控输出的Ｈ∞范数小于某一给定的常数。     

线性串联不确定系统的鲁棒H∞控制

线性系统的鲁棒H∞控制器设计1,大多基于ARE方法,理论上已趋于成熟。由于实际的工业对象很多具有串联结构特性,本文在设计单级线性系统(包括线性参数不确定系统、线性时滞不确定系统)的鲁棒H∞控制器的基础上,分别设计了具有串联结构的相应线性系统鲁棒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。     

离散线性系统的鲁棒H∞状态反馈控制

针对具有有界不确定性和未知时滞的离散系统，设计鲁棒H∞状态反馈控制器。基于代数Riccati不等式方程，给出使闭环传递函数的H∞范数小于给定界γ和闭环系统渐近稳定的充分条件。仿真结果充分证明其有效性。     

不确定脉冲系统的鲁棒H∞控制

首次提出并研究了不确定脉冲系统的鲁棒H∞控制问题.基于代数Riccati方程正定矩阵解的存在性,建立了不确定脉冲闭环系统具有鲁棒H∞特性的充分性准则,同时给出了相应的状态反馈控制设计方法,并用数值例子说明了所得结果的有效性.     

一类结构不确定采样系统的鲁棒H∞控制

本文针对一类结构不确定线性采样系统,研究了鲁棒H∞控制问题,给出了系统鲁棒稳定的充分条件及响应的鲁棒H∞控制律和最优鲁棒H∞控制律,控制律的求取通过借助一类线性矩阵不等式(LMI),或通过求取满足线性矩阵不等式约束的优化问题.仿真结果表明,系统在受到扰动后仍然是稳定的,同时给出了最优性能指标随外部扰动加权矩阵的变化规律.     

不确定网络控制系统具有H∞性能界的鲁棒控制

针对闭环网络控制系统,在考虑网络数据传输可能发生丢包的情况下,提出了一类不确定切换系统模型.为了量化网络数据丢失的影响,根据网络特点给出了网络传输数据丢包率的数学定义,进一步研究了此类切换系统在某种程度的数据丢包率影响下具有一定H∞性能界的鲁棒状态反馈控制问题.应用H∞鲁棒控制理论及线性矩阵不等式技术得到了全状态反馈控制器的设计方法,以一组线性矩阵不等式表示其主要结果.最后给出了一个具体的数值示例.     

离散系统方差约束鲁棒H2/H∞滤波的新算法

考虑带有稳态误差方差约束的线性受扰系统的鲁棒H2/H∞滤波问题.引入了广义逆矩阵,提出了一个新的算法.通过直接解两个Riccati方程后,获得滤波器,并且同时满足3个性能要求:滤波过程是渐近稳定的;每个状态的稳态估计误差方差不超过规定的上界;从外部噪声输入到误差状态输出的传递函数的H∞范数满足规定的上界.一个数字例子说明了这种设计方法的有效性.     

具有状态和测量时滞不确定系统的鲁棒H∞状态估计

考虑一类已知状态和测量时滞且范数有界参数不确定连续时间系统的鲁棒H∞状态估计问题.这个问题解的充分条件由二个代数Riccati不等式给出,它可以保证存在一个渐近稳定状态估计器使得对于所有不确定性从外界干扰到输出估计误差的传递函数满足指定的H∞指标.以上这些结果可以推广到一类未知状态和测量时滞且范数有界参数不确定连续系统的鲁棒H∞状态估计问题,对于已知状态和测量时滞系统,所得状态估计器与参数不确定性无关,而与时滞有关.对于未知状态和测量时滞系统,其状态估计器不仅与参数不确定性无关,而且与时滞也无关.     

广义离散系统的状态反馈鲁棒H∞控制

针对一类范数有界参数不确定性的广义离散线性系统,研究了该系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式（LMI）的方法,得到了问题可解的条件,并给出了相应的状态反馈控制律。在一定条件下,所得的状态反馈鲁棒H∞控制律使广义离散线性系统对所有容许的不确定性参数,能够保证闭环系统正则、具有因果关系并且渐进稳定,同时其传递函数矩阵能够满足给定的H∞性能指标。正常离散线性系统的相对应结果可作为本文结果的特殊形式。     

具有方差和极点约束的不确定系统鲁棒H∞输出反馈控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续系统和二次矩阵不等式区域,考虑系统具有方差和区域极点约束的输出反馈控制器设计问题．为此首先导出闭环系统区域稳定的充分必要条件．然后用线性矩阵不等式方法给出输出反馈控制器存在的一个充分条件．在此充分条件下闭环系统是鲁棒区域稳定的且具有H∞性能以及当干扰为白噪声信号时其稳态状态方差有限．接下来用矩阵分解方法给出输出反馈控制器增益矩阵的求解过程．最后通过一个仿真实例说明本文所提出的控制器设计方法的有效性．     

不确定状态滞后系统时滞相关鲁棒H∞控制

研究了不确定状态滞后系统的鲁棒H∞控制问题,假定参数不确定性时变未知但有 界.基于LMI方法,提出了一种新的鲁棒无记忆状态反馈H∞,控制器的设计方法,得出的结 论与时滞大小有关,相对于时滞无关的结论具有较少的保守性.     

混合H2/H∞鲁棒控制器设计

在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H2/H∞反馈控制器设计.H2和H∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H2/H∞反馈控制器,与H2和H∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2,H∞和混合H2/H∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性.     

不确定离散系统的最优鲁棒滤波

本文对一类含有范数有界参数不确定的离散线性系统的滤波问题进行了研究,了有限时域时变以及无限时域时不变两种情形,给出了一个对所有可容许参数不确定都能满足的估计误差方差上界,得到了使得该上界达到最小的最优鲁棒滤波器形式及其存在的充要条件,数值结果表明：当系统存在参数不确定时,本文所得到的滤波器优于标准的Ｋａｌｍａｎ滤波器以及文（４）中的鲁棒滤波器。     

不确定离散系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对线性不确定离散系统,研究了鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计问题。鲁棒性是研究被控系统模型参数摄动对闭环系统的影响,脆弱性是研究控制器参数摄动对闭环系统的影响。在系统模型和控制器同时存在不确定时,只有鲁棒非脆弱的控制器才能保证闭环系统的稳定和满足给定性能。系统的不确定项参数时变且具有线性分式形式的范数有界,控制器的增益变化也是时变且具有线性分式形式的范数有界。基于线性矩阵不等式方法,给出了具有加性和乘性控制器增益变化的鲁棒非脆弱控制器存在的充要条件。实例表明了该设计方法的有效性。     

参数不确定线性系统混合H2/H∞状态反馈控制

对一类含有范数有界参数不确定线性系统的混合H2/H∞状态反馈控制问题进行了研究.给出了系统一个输出在满足给定的H∞干扰衰减约束条件下,其另一个输出的H2性能指标所满足的上界,并利用Lagrange乘子法导出了使得该界达到最小的"最优的"状态反馈控制器.结果仅需求解一个含有两个尺度参数的修正代数Riccati方程.而且数值结果表明该方法是非常有效的.     

一类具有非线性不确定性系统的鲁棒H∞控制

考虑一类具有非线性不稳定性的系统的Ｈ∞控制器设计问题,给出了判断鲁棒渐近稳定和Ｌ２增益有限的充分条件,提出了输出反馈鲁棒Ｈ∞控制问题的可解条件,并给出了基于线性矩阵不等式的鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法。     

时变不确定离散时滞系统的H∞鲁棒控制

研究了一类线性不确定离散时滞系统的H∞鲁棒控制问题,其时变不确定项是范数有界的,但无需满足匹配条件.基于线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了可H∞鲁棒镇定的一个充分条件.通过求解一个特定的线性矩阵不等式,即可获得H∞状态反馈控制器.具体算例说明了该方法的有效性.     

一类具有非线性不确定性系统的鲁棒H∞控制

考虑一类具有非线性不确定性的系统的H∞控制器设计问题,给出了判断鲁棒渐近稳定和L2增益有限的充分条件,提出了输出反馈鲁捧H∞控制问题的可解条件,并给出了基于线性矩阵不等式的鲁棒H∞控制器的设计方法．     

具有状态滞后的线性不确定系统的鲁棒可靠H∞控制

就一类具有范数有界不确定性及状态滞后的线性系统研究了其鲁棒可靠状态反馈Ｈ∞控制,文中给出的控制器即使在规定范围内的一部分执行器失效时,仍能鲁棒可靠镇定闭环系统且保证一定的Ｈ∞性能。     

状态时滞时变不确定系统的鲁棒H∞ 输出反馈控制器设计

主要研究了存在状态滞后的线性时变不确定时滞系统的鲁棒∞控制分析和综合问题,给出了对所有容许不确定性,被控对象可二次镇定和满足从干扰输入到控制输出的Ｈ∞范数界约束的动态输入出反馈鲁棒Ｈ∞控制分析结果,将不确定时滞系统的鲁棒Ｈ∞输出反馈控制器设问题等价对两个线性时不变系统的状态反馈标准Ｈ∞控制问题,并由此得到反馈阵和观测阵,了终得到鲁棒Ｈ∞控制器综合设计方法。