鲁棒H∞滤波器在AUV航向控制中的应用仿真

研究设计了一个鲁棒H∞滤波器来解决自治水下机器人（AUV）航向控制系统中部分难以测量状态变量的估计问题，并将其应用在AUV的航向控制系统中．建立了自治水下机器人在体坐标系下水平面运动的运动方程，并在特定的工作点对方程进行了线性化处理，得到了自治水下机器人的控制设计模型．基于线性矩阵不等式（LMI）方法对AUV航向控制系统设计了一个鲁棒H∞滤波器,并对该滤波器应用于AUV航向控制系统进行了仿真试验．仿真结果表明，该鲁棒H∞滤波器能够较好地抑制测量噪声的影响，较准确地估计出系统的状态变量，能够提高AUV航向控制系统的控制品质．     

自治水下机器人深度的鲁棒H∞控制仿真

研究了鲁棒H∞控制在自治水下机器人(AUV)深度控制中的应用.根据刚体空间运动和流体力学理论建立了AUV垂直面运动的数学模型,并在特定的工作点对模型进行了线性化处理得到了AUV垂直面运动的控制设计模型.根据鲁棒H∞控制理论设计了自治水下机器人垂直面运动的深度控制器.仿真结果表明,该控制器在减轻/克服AUV运动模型的不确定性,严重的非线性和外界干扰等方面有明显的效果,具有很好的动态性能,系统的鲁棒性强.     

具有控制约束的网络控制系统的鲁棒H∞控制

针对具有控制约束的网络控制系统（Networked Control Systems,NCS）的特点,建立了具有外部扰动的网络控制系统模型,对其H∞性能加以分析和研究,并验证所取得的理论成果．假设具有控制约束的网络控制系统的口。控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,且网络诱导时延小于传感器的采样周期,然后将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类线性离散系统,运用Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）,导出闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了控制器的具体求法。得到了系统的H∞控制器存在条件及具体方法,通过设计该控制器,使具有外部扰动的网络控制系统的性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。     

不确定离散时滞网络化系统的鲁棒H∞控制

研究了不确定离散时滞网络系统的鲁棒H∞控制问题。在假设数据丢失过程是一个独立同分布过程的情况下,运用随机Lyapunov函数方法,得到了网络化系统均方渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并利用线性矩阵不等式方法给出镇定控制器的设计,仿真表明该方法的有效性。     

两级供应链动态模型及其鲁棒H∞控制

针对由一个制造商和一个销售商构成的两级供应链系统,建立了具有生产时滞、成本参数和需求不确定性的供应链动态模型,分析了不确定环境下供应链鲁棒H∞控制的运作管理意义,给出了解决供应链动态模型的鲁棒H∞控制策略和线性矩阵不等式(LMI)算法,并进行了数值算例验证结果。研究表明,通过制造商和销售商库存状态的静态反馈控制,可使供应链动态系统有效地抑制多种不确定性干扰,并使供应链运作达到理想总成本,从而为企业应对不确定性扰动提供了鲁棒性策略。     

一类不确定性系统鲁棒H∞控制器

研究一类具有匹配不确定性系统鲁棒H∞控制问题,第一,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并且对系统的H∞性能进行了分析;第二,给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束条件;最后,数值算例说明了控制器的有效性和可行性。     

具有时变不确定性的线性时滞系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.基 于二次H∞性能概念,首先证明了若存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静 态状态反馈控制器,然后利用线性矩阵不等式给出了鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充 分条件和构造方法,最后给出一个算例验证本文方法的有效性.     

不确定多时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了一类不确定离散多时滞系统的鲁棒H∞控制问题。针对具有多状态时滞和不确定参数的离散系统,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,设计无记忆鲁棒H∞状态反馈控制器,给出了状态反馈控制器的设计方法和闭环时滞系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件。最后,通过MATLAB仿真算例结果验证了该方法的有效性和可行性。     

时滞依赖不确定线性系统的鲁棒H∞控制

针对一类不确定性不满足匹配条件的具有时滞依赖不确定线性系统,研究了鲁棒H∞控制器的设计问题。基于线性矩阵不等式方法,通过构造合适的Lyapunov函数,给出了鲁棒H∞状态反馈控制器存在的充分条件,并通过求解相应的线性矩阵不等式完成了控制器的设计。仿真结果表明,所设计的控制器对所有容许的不确定性不仅使闭环系统渐近稳定,又能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,具有较好的抑制扰动的效果。     

基于H∞滤波器的状态时滞系统鲁棒故障诊断与检测

针对一类具有未知输入的动态时滞系统,基于滤波器技术研究了系统的鲁棒故障检测问题。首先引入一个参考模型,形成广义残差系统,以此广义残差信号对扰动信号及其对故障信号的增益来体现其对扰动的鲁棒性和对故障的灵敏性;利用鲁棒控制理论得到了系统的故障检测滤波器设计方法,然后利用线性矩阵不等式（LMI）技术来求解此时滞独立滤波器设计问题,并给出了该滤波器解存在的条件以及滤波器增益矩阵的求解方法。最后,通过一个仿真例子验证了该方法的有效性。     

基于神经网络的时滞广义系统鲁棒H∞控制

针对神经网络模型自身的结构特点,研究了当系统存在扰动时的鲁棒H∞控制问题。将神经网络和控制理论相结合,利用线性矩阵不等式方法和神经网络良好的逼近能力,对一类时滞广义系统设计了鲁棒H∞控制器,并给出了H∞反馈控制器存在的充分条件。使得在一定条件下,闭环系统渐近稳定且从扰动到控制输出的传递函数的H∞范数不超过某个确定的上界。所得结论可化为标准的线性矩阵不等式（LMI）求解,该方法具有一定的实际意义和可行性,算例也验证了其有效性。     

随机跳变摄动系统的鲁棒H∞ 控制

针对具有独立马尔科夫结构的线性随机跳变摄动系统,在小时间参数不为零的基础上研究了系统的鲁棒 ∞控制问题.首先提出具有线性矩阵不等式形式的鲁棒 ∞稳定判据;进而,在计算相应小时间参数上界的基础上给出线性随机跳变摄动系统的状态反馈鲁棒 ∞控制方法.对于任意处于小时间参数上界范围内的数值,所提出的方法均可确保相应的闭环系统具有鲁棒 ∞性能.     

参数不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制

利用线性矩阵不等式,通过引入广义二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到了在状态反馈作用下,参数不确定性奇异系统鲁棒H∞控制律的存在条件.所得的状态反馈控制律保证闭环系统正则、无脉冲、稳定且满足给定的H∞性能指标.     

具有控制约束的网络控制系统的鲁棒H_∞控制

针对具有控制约束的网络控制系统(Networked Control Systems,NCS)的特点,建立了具有外部扰动的网络控制系统模型,对其H∞性能加以分析和研究,并验证所取得的理论成果.假设具有控制约束的网络控制系统的H∞控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,且网络诱导时延小于传感器的采样周期,然后将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类线性离散系统,运用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI),导出闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了控制器的具体求法.得到了系统的H∞控制器存在条件及具体方法,通过设计该控制器,使具有外部扰动的网络控制系统的性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该控制器行之有效.     

广义区间动力系统的鲁棒H ∞控制

讨论了广义区间动力系统的鲁棒H∞控制问题．利用线性矩阵不等式设计状态反馈控制律，使对所有满足条件的区间矩阵，闭环系统正则、无脉冲、稳定且满足一定的H∞性能指标.     

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。     

时滞和参数不确定的供应链动态模型及其鲁棒H∞控制

研究了不确定环境下的供应链运作问题，并建立了具有生产时滞、成本参数和需求不确定性的供应链动态模型．分析了供应链的鲁棒运作，采用鲁棒H∞控制策略和线性矩阵不等式（LMI）算法处理供应链系统鲁棒运作问题．借助供应链库存状态的静态反馈控制，使供应链动态系统达到抑制不确定性干扰的作用，并使供应链运作达到理想总成本．最后，通过仿真计算验证了所得结果．     

一类非线性不确定系统的鲁棒H∞控制

利用Hamilton-Jacobi不等式讨论了一类含不确定项的非线性控制系统的鲁棒H∞控制问题,分别得到了状态反馈控制器和动态输出反馈控制器,使得相应的闭环系统具有鲁棒H∞特性的充分条件,并且给出了它们的具体设计.     

带有无穷分布时滞的不确定系统的鲁棒H_∞滤波器设计

针对一类在系统的状态方程与可测输出中都包含有非线性无穷分布时滞的参数不确定系统,提出一种新颖的鲁棒H∞滤波器的设计方法.设计的鲁棒H∞滤波器可以保证对于带有时变且范数有界的参数不确定性的滤波误差系统是渐近稳定的,并且满足所给定的H∞性能指标.鲁棒H∞滤波器可以通过线性矩阵不等式方法获得.通过一个数值的例子验证了该方法的有效性.     

鲁棒镇定问题的H∞优化设计

将鲁棒镇定问题作为有约束的H∞优化问题来考虑.讨论了鲁棒镇定问题中的约束条 件和所要进行优化的性能指标.通过卫星姿态控制的算例具体说明了这种优化设计过程.