鲁棒输出反馈控制器设计

研究了满足匹配条件的 不 确定线性系统鲁棒输出反馈控制器的设计问题，。首先推导了受约束Ｌｙａｐｕｎｏｖ问题的两个构造性结论，基于此，给出输出反馈控制器的设计。最后的算例表明了该方法的有效性。     

定量反馈理论发展综述

定量反馈理论是一种基于频域的鲁棒控制理论,可以用于具有高度不确定性的单变量线性/非线性系统、多变量线性/非线性系统控制器设计.本文概述了定量反馈理论的基本原理、设计过程以及特点.总结了近年来QFT在提高系统性能、鲁棒稳定性、自动设计以及应用等方面的最新研究进展,并且给出了一些已有的理论应用成果.最后讨论了进一步的研究方向.     

具有完整性的反馈控制器的设计

本文根据一种具有一般性的传感器与执行器失效的表示方法,针对不同回路失效,提出了系统具有完整性的充要条件。在故障条件已知时,利用互质分解技术,给出了一种对该故障具有完整性的控制器的设计方法。如果不要求系统具有完全的完整性,那么在分析与综合过程中,对象可以是不稳定的。本文也给出了一个设计示例。     

混合H2/H∞控制的典型系统及其反馈控制器设计

本文给出了混合H2／H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这四种典型情况的描述，在二次稳定意义上的混合H2／H∞性能指标下，讨论了这四种典型情况的混合H2／H∞线性反馈控制器设计，给出了充分必要条件。这四种典型情况的最优混合H2／H∞线性反馈控制器设计，归结为解一个带有参数的Rccati方程，且仅解一个Riccati方程。该Riccati方程随参数变化，饮食了单纯的H2和H∞设计，可看作是H2、H∞和混合H2／H∞的统一表达式。最后通过一个简单的例子，说明了本文的方法。     

定量反馈理论（QFT）及其设计应用

本文总结了定量反馈理论（QFT）的设计特点 、基本原理和设计过程,综合论述了多输入多输出、非最小相位/不稳定、时变/非线性不确 定系统的QFT研究方法,介绍了QFT目前在国外的研究进展及应用情况,并对QFT未来发展作 了展望．     

基于观测器的不确定时滞系统的鲁棒控制

研究不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题,其中不确定性是时变的、不要求满足匹配条件。通过构造增广系统,利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论,获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器。所得结论推广并改进了已知的一些结果,并通过实例说明了其有效性。     

最优鲁棒输出反馈控制器参数化设计

本文提出了一种输出反馈控制器设计的参数化方法,同时利用投影定理给出了一个鲁棒性能指标,然后选择所得到的自由参数使上述鲁棒性能指标取最小而获得输出反馈的最优鲁棒设计。     

一种离散型非线性自适应反馈控制器的设计与实现

针对运动控制低速跟踪系统中存在的非线性摩擦力影响的实际问题, 采用结构和参数完全未知的离散时间不确定非线性系统的反馈控制策略, 具体地进行了控制器的设计, 并利用MATLAB环境下的SIMULINK仿真来检验其控制效果, 进而运用到实际的电机控制系统中, 分析其控制性能, 并将其控制效果与PID控制相比较, 最后得出结论.     

基于QFT和ZPETC的高精度鲁棒跟踪控制器设计

阐述了定量反馈理论(QFT)和零相差跟踪控制器(ZOETC)的基本原理及设计方法,并给出了设计实例。在QFT和ZPETC的基础上,提出了一种是实现高精度鲁棒跟踪控制的方案,采用QFT控制保证系统的鲁棒性,通过ZPETC提高系统的跟踪精度。仿真表明,这种方法实现了QFT和ZPETC的完美结合,很适合高精度跟踪系统的鲁棒控制。     

基于DSP的SPM反馈控制器设计

反馈是扫描探针显微镜控制的核心技术，但目前SPM通常使用基于模拟电路的反馈，因而基于数字信号处理器的数字反馈控制器具有较高的实用价值。该文设计了一种基于DSP的SPM数字反馈控制器，并介绍了其软硬件的设计及算法的改进。测试表明，该反馈控制器功能正常，稳定性和灵活性比模拟反馈控制器有较大的提高。     

弹性飞机的QFT控制器设计

以某弹性飞机纵向模型为例,考虑模型的不确定性及外部扰动,应用定量反馈理论设计了其俯仰姿态保持系统.仿真结果表明,利用该理论方法设计的控制器能很好地抑制弹性飞机的结构弹性变形,具有良好的鲁棒性,并取得了满意的控制效果,证明了该方法在弹性飞机控制律设计中的有效性和实用性.     

Simultaneous meeting of robust control specifications in QFT

Simultaneous meeting of different‐nature feedback control specifications requires special attention, particularly in the presence of uncertainties. This paper introduces some ideas to obtain a feasible set of QFT bounds, analysing the compatibility of the desired control specifications and the model uncertainty. It studies general robust feedback requirements and their mapping on QFT bounds through quadratic inequalities. Analysing them, it is possible to infer the bound typology with dependence on the model of each particular specification and the uncertainty size. Two bound typologies (amongst three categories: upper, outer and lower bounds) are possible for each type of control objective. On this basis, some general hints are established to guarantee compatible bounds at each frequency, before designing the controller. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

Analytical formulation to compute QFT bounds: The envelope method

This paper describes an analytical formulation to compute quantitative feedback theory (QFT) bounds in one‐degree‐of‐freedom feedback control problems. The new approach is based on envelope curves and shows that a QFT control specification can be expressed as a family of circumferences. Then, the controller bound is defined by the envelope curve of this family and can be obtained as an analytical function. This offers the possibility of studying the QFT bounds in an analytical way with several useful properties. Gridding methods are avoided, resulting in a lower computational effort procedure. The new formulation improves the accuracy of previous methods and allows the designer to calculate multivalued bounds. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

A QFT SUBSONIC ENVELOPE FLIGHT CONTROL SYSTEM DESIGN

An aircraft's response to control inputs varies widely throughout its full flight envelope. Furthermore, the aircraft configuration impacts control response through variations in centre of gravity and moments of inertia. Quantitative feedback theory (QFT) is a robust control system design method which provides a full-envelope flight control system design and gives the engineer direct control over compensator order and gain. A full subsonic flight envelope FCS is designed for using QFT for four representative aircraft configurations. Flying qualities are embedded in the longitudinal design by using a control variable which varies with the aircraft's energy state throughout the flight envelope. Linear simulations with realistically large control inputs are used to validate the design. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd. This paper was prepared under the auspices of the US Government and it is therefore not subject to copyright in the US.     

融合GPC和QFT对不确定性系统的鲁棒控制

针对广义预测控制(GPC)与定量反馈理论(QFT)的特点,提出了把两种算法融合的鲁棒控制算法。该方法是在对QFT进行修改的基础上,采用双回路控制。内回路采用QFT控制器实现对系统不确定性的控制;外回路采用GPC控制器,实现对系统的各种性能要求并且提高鲁棒性。该方法可以充分利用两种控制理论的优点。最后的仿真结果显示,融合的算法比单独采用其中的任何一种控制算法所取得的控制效果都好。     

基于QFT的船舶航向控制器设计与仿真研究

论述了基于定量反馈理论（QFT）的船舶航向控制器的设计方法。该方法不仅能保证闭环系统有较强的鲁棒性,还具有良好的动静态特性,特别是在系统的快速性方面较其它设计方法有较大的改善和提高。基于MATLAB的仿真实验表明运用该方法所设计的控制器具有较强的鲁棒性和自适应能力,满足性能指标的要求,具有较高的工程应用价值。     

FAULT TOLERANT CONTROL SYSTEM: QFT DESIGN

This paper addresses flight control system synthesis and the accommodation of controlled plant variation in an aircraft design envelope by using the frequency domain based quantitative feedback theory (QFT) robust control system design method. Plant variations considered include varying flight conditions in the flight envelope and damage to aerodynamic control surfaces. A robust flight control system is designed for the aircraft's longitudinal and lateral directional channels and validated with simulations containing nonlinear saturation elements. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd. This paper was produced under the auspices of the US Government and it is therefore not subject to copyright in the US.     

Efficient algorithm for computing QFT bounds

This article presents an efficient algorithm for computing quantitative feedback theory (QFT) bounds for frequency-domain specifications from plant templates which are approximated by a finite number of points. To develop the algorithm, an efficient procedure is developed for testing, at a given frequency, whether or not a complex point lies in the QFT bound. This test procedure is then utilised along with a pivoting procedure to trace out, with a prescribed accuracy or resolution, the boundary of the QFT bound. The developed algorithm for computing QFT bounds has the advantages that it is efficient and can compute QFT bounds with multi-valued boundaries. A numerical example is given to show the computational superiority of the proposed algorithm.     

基于QFT的无人机纵向飞行控制系统设计

介绍了定量反馈理论(QFT)的基本原理和设计步骤;定量反馈理论作为一种新颖的频率域鲁棒控制技术,综合考虑了对象的不确定性范围和系统的性能指标要求,以定量方式进行分析设计,从而保证了设计结果具有稳定鲁棒性和性能鲁棒性;无人机飞行过程中具有较强的不确定性,气动参数会不断发生变化,运用QFT对无人机纵向飞行控制系统进行设计,可以很好解决飞行控制系统中的不确定性问题;仿真结果显示,QFT设计的控制器能够很好地满足无人机鲁棒稳定性指标和跟踪性能,符合纵向控制的要求。     

基于多环QFT的高超声速飞行器鲁棒控制

阐述了定量反馈理论(QFT)的基本原理和设计方法,针对超燃冲压发动机不同工作状态时高超声速飞行器不确定性模型,应用多环QFT设计了高超声速飞行器纵向飞行控制系统;仿真结果表明,运用QFT方法设计的控制系统不仅具有良好的跟踪性能和抗干扰性能,而且能够很好地解决飞行控制系统由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题,并从工程应用角度为高超飞行器纵向飞行控制系统提供了一种鲁棒控制设计方案。