热轧带钢自动厚度控制鲁棒预测模型与控制策略

研究了热轧带钢自动厚度控制(AGC)鲁棒预测模型与控制问题.提出了一种全新的AGC动态鲁棒预测模型,并给出了对应的控制策略.首先通过弹跳方程,分析了传统AGC控制模型的局限,讨论了变刚度AGC与鲁棒控制的联系;其次,针对轧机机架间传递的扰动,在AGC的前馈部分,引入H∞滤波器,使得轧件在输送过程中传递的不确定性得到了有效的抑制.同时,利用预测控制(MPC)预测机理,对轧制力进行动态预测,使得轧制条件迅速优化;最后用仿真结果表明所提控制策略的有效性与可行性.     

基于H∞/H2的多变量约束热轧带钢AGC鲁棒控制

研究了热轧带钢自动厚度控制(AGC)的鲁棒控制问题.为了消除轧制过程中其它变量对厚度控制精度的影响,提出了一种基于H∞/H2的多变量约束控制策略.首先,采用高阶未建模扰动对控制输入传函的H∞范数作为鲁棒性能指标,张力与活套等约束量对输出评价信号传函的H2范数作为LQG性能指标,建立了受约束的厚度控制模型.其次,设计了H∞/H2状态反馈鲁棒控制器,把受约束的AGC控制转化为系统在模型摄动与外界扰动下满足一定性能指标的鲁棒控制问题.最后,仿真结果表明,所设计的H∞/H2控制器具有良好的鲁棒控制特性.     

基于小波分析与神经网络结合的交通流短时预测

研究了热轧带钢自动厚度控制（AGC）的鲁棒控制问题．为了消除轧制过程中其它变量对厚度控制精度的影响，提出了一种基于H∞／H2的多变量约束控制策略．首先，采用高阶未建模扰动对控制输入传函的H∞范数作为鲁棒性能指标，张力与活套等约束量对输出评价信号传函的H2范数作为LQG性能指标，建立了受约束的厚度控制模型．其次，设计了H∞／H2状态反馈鲁棒控制器，把受约束的AGC控制转化为系统在模型摄动与外界扰动下满足一定性能指标的鲁棒控制问题．最后，仿真结果表明，所设计的H∞／H2控制器具有良好的鲁棒控制特性．     

复合摄动的有源结构声辐射系统鲁棒H∞控制研究

应用Ｈ∞控制原理,研究结构声辐射主动控制系统在复合摄动下对外扰响应衰减的鲁棒问题。将未建模动态作为系统的附加干扰,把复合摄动鲁棒性能设计转化为参数不确定系统的鲁棒性能设计,然后将参数不总理２转化为标准Ｈ∞控制问题求解,仿真结果表明,系统对复合摄动具有较强的鲁棒性,并能有效地抑制外扰。     

复合摄动系统的H∞ 鲁棒性能设计

本文对具有实参数摄动和未建模动态不确定性的复合摄动问题的鲁棒性能设计进行了深入研究，首次提出利用H∞控制理论中的混合灵敏度方法处理某些复合摄动问题的鲁棒性能设计．其思路是：首先将复合摄动问题的鲁棒性能设计转化为参数不确定性系统的鲁棒性能设计问题；然后将这种参数不确定性问题变换成标准H∞控制问题结构；最后利用“DGKF”或状态反馈的方法获得问题的解．     

复合摄动的有源结构声辐射系统鲁棒H~∞控制研究

应用 H∞ 控制原理 ,研究结构声辐射主动控制系统在复合摄动下对外扰响应衰减的鲁棒问题。将未建模动态作为系统的附加干扰 ,把复合摄动问题的鲁棒性能设计转化为参数不确定系统的鲁棒性能设计 ,然后将参数不确定问题转化为标准 H∞ 控制问题求解。仿真结果表明 ,系统对复合摄动具有较强的鲁棒性 ,并能有效地抑制外扰。     

离散区间系统鲁棒容错控制器的设计

讨论了离散线性系统的鲁棒容错控制问题.针对离散线性系统,当系统矩阵和控制矩阵存在参数区间摄动时,通过Lyapunov稳定性理论分析了系统同时存在传感器失效情况下的鲁棒稳定问题,给出了系统鲁棒稳定的一个充分条件,并在此基础上给出离散区间系统鲁棒容错控制器的设计方法.最后用数值算例解释了该算法的有效性.     

H∞自动舵鲁棒性的海试验证

给出了Ｈ∞鲁棒自动舵在阳澄湖号油轮上实际海试的结果,证明了该自动舵能够抑制海况干扰,具有良好的控制性能,对航速度化等产生的船舶模型摄动,具有良好的鲁棒性能。     

时滞不确定飞行系统神经网络非脆弱H∞控制

针对具有参数摄动和状态时延的时滞不确定飞行系统,提出了一种神经网络非脆弱H_∞控制方案。该方案将鲁棒H_∞控制和神经网络控制结合起来,利用径向基神经网络的非线性逼近能力,对飞行系统的非线性不确定项进行逼近。由线性矩阵不等式（LMI）设计系统标称部分的鲁棒控制器,然后利用神经网络的输出来消除系统控制输入中的不确定部分。Lyapunov稳定性分析中,综合考虑了系统参数摄动、时延和神经网络逼近误差的影响,并证明了在所设计的飞行控制器作用下,闭环系统的稳定性。仿真实例验证了提出的飞行控制方案的可行性和有效性。     

关于结构奇异值的一个注记

１引言Ｄｏｙｌｅ在１９８２年提出的结构奇异值（μ）方法是分析和综合结构式不确定系统的有力工具［１，２］．基于结构奇异值分析的小μ定理［２］给出了具有多个摄动块的线性动态系统鲁棒稳定的充要条件．而鲁棒性能定理［２］则进一步地将鲁棒稳定性问题和鲁棒性能问题统一成μ分析问题．然而．我们注意到，在所有研究结构奇异值的文献中，均要求块对角摄动矩阵中每个子摄动块是方的．这一要求无疑大大限制了μ方法的应用，因为非方摄动块在系统中是经常存在的．此时对Ｄｏｙｌｅ给出的结构奇异值的上界函数［１］必须进行修正．２非方…     

μ-synthesis in H-infinity loop-shaping design

H∞控制理论中的回路成形设计和μ综合都已经是定型的设计方法．最近有文献提出一种将这两种设计方法结合起来处理弱阻尼谐振模态参数摄动的新方法．但是实际设计表明,二者的结合并没有达到预期的效果．本文分析指出,回路成形本质上是一种鲁棒稳定性设计,其H∞范数指标的逆就是系统的稳定裕度．而μ综合只是一种鲁棒性能的设计工具．μ综合与回路成形结合只是反映在稳定裕度上,而并不影响设计所允许的摄动大小．所以在回路成形设计中没有必要再加进μ综合法．文中附有算例．     

H∞回路成形中的μ综合法

H∞控制理论中的回路成形设计和μ综合都已经是定型的设计方法. 最近有文献提出一种将这两种设计方法结合起来处理弱阻尼谐振模态参数摄动的新方法. 但是实际设计表明, 二者的结合并没有达到预期的效果. 本文分析指出, 回路成形本质上是一种鲁棒稳定性设计, 其H∞范数指标的逆就是系统的稳定裕度. 而μ综合只是一种鲁棒性能的设计工具. μ综合与回路成形结合只是反映在稳定裕度上, 而并不影响设计所允许的摄动大小. 所以在回路成形设计中没有必要再加进μ综合法. 文中附有算例.     

SCARA型机械手的鲁棒防振控制

对ＳＣＡＲＡ型机械手的防振控制进行研究，提出了两自由度鲁棒控制法，应用μ控制理论设计鲁棒反馈控制器，保证了系统的鲁棒稳定性及鲁棒性能指标；基于模型匹配法设计前馈控制器，组成两自由度控制系统，进一步改善了闭环系统的跟踪特性。仿真研究表明，与传统的ＰＤ控制相比，该控制系统能对机械手前端的残留振支进行有效的抑制，取得较好的轨迹跟踪特性。     

不确定广义系统的弹性H_∞控制

现有的鲁棒控制器设计方法(如H2,H∞和μ等综合方法),当控制器存在参数摄动时,其维持闭环系统稳定性的能力很弱。针对一类不确定广义系统,研究了控制器增益具有乘法式摄动时的H∞控制。基于线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了广义系统具有H∞性能的充要条件及相应的控制器的设计方案,并给出了弹性H∞控制优化问题的求解方法。仿真算例表明了该方法的可行性。     

基于混合控制的冷轧带钢厚控系统仿真

带钢轧制是一个复杂的非线性过程，轧辊偏心是高精度冷轧机厚度控制不能忽视的问题。当带钢原料性质、处理量变化等也会导致过程模型发生变化。该文提出一种基于重复控制进行偏心补偿、鲁棒PID控制器对模型不确定性不敏感的带钢厚度控制系统。重复控制是基于内模原理的一种新型控制策略，优点是对周期信号的初始状态没有要求，对轧辊偏心扰动有很强的抑制力；鲁棒PID采用基于最小-最大原理的参数整定方法，对于过程模型在一定变化范围内，控制器具有良好的控制性能。仿真结果证明：系统具有良好的跟随和抗扰性能，表明这种混合控制方法有一定的适用性。     

独立摄动参数不确定线性系统的正实控制

考虑了一类范数有界参数不确定线性系统的鲁棒正实性分析和设计问题,其中参数不确定性是独立摄动的．通过构造增广系统将不确定系统的鲁棒正实分析和控制问题转化为确定系统的情形,给出了鲁棒正实分析问题的线性矩阵不等式解法,导出了输出反馈控制器的存在条件．所得结论将范数有界参数不确定系统的鲁棒正实分析和控制的现有结果推进了一步．     

实参数摄动下结构奇异值计算的新方法

基于结构奇异值(μ)方法的鲁棒稳定性分析与综合设计的关键在于μ的准确计算,而MATLAB鲁棒工具箱中计算实参数摄动的μ的上下界差别太大.本文提出了具体针对实参数对角摄动下的μ的上界和数值准确值计算的新方法.利用实数摄动条件.通过奇异性约束展开的方法将实参数摄动的A计算问题转化为无约束的单目标全局优化问题,然后采用遗传算...     

不确定非线性系统的鲁棒H∞控制分析与综合

讨论一类仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题.针对自由系统,外部干扰输入矩阵和控制输入矩阵都具有加法不确定性的系统,将鲁棒性能的分析和综合归结为求解一组Hamilton-Jacobi不等式,给出了确保非线性控制系统满足鲁棒干扰抑制性能的充分条件,获得了非线性鲁棒控制器的一种形式.一个仿真例子验证了所得结论的正确性.     

鲁棒稳定性和鲁棒对角优势的关系

本文研究了多输入多输出系统的鲁棒稳定性和鲁棒对角优势的关系.不仅给出了使系统 鲁棒对角优势所需的鲁棒稳定性条件,而且还得出了系统鲁棒对角优势一定保证系统鲁棒稳 定这个一般性的结论.并可根据本文所给的结果,对允许摄动的最大边界进行估计,包括非结 构摄动的范数上界和结构性摄动的摄动矩阵的各元素的模的估计.本文得出的鲁棒对角优势 保证鲁棒稳定的结果是较少保守性的.     

非线性不确定中立型系统的鲁棒H∞控制

考虑系统外界干扰、系统参数摄动等非线性扰动环节对中立型时滞系统的H∞影响,提出基于Lyapunov稳定性理论的鲁棒H∞控制器的设计思想.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了该类具有状态非线性不确定性中立型时滞系统的鲁棒∞控制器的设计实例.在非线性不确定函数满足增益有界的条件下,得到了该类时滞系统满足鲁棒∞性能的一个充分条件.通过求解一个线性矩阵不等式LMI,即可获得鲁棒∞控制器.仿真结果表明了基于Lyapunov稳定性理论,LMI技术设计的控制器克服了系统外界非线性干扰或系统本身非线性参数摄动的影响,实现了闭环系统的H∞性能条件下的渐近稳定,满足了该系统鲁棒H∞控制的要求.