基于向量的鲁棒分数阶比例微分控制器参数求解算法

以分数阶比例微分(FOPD)控制器为例,详细地论述了基于向量的鲁棒FOPD控制器参数求解过程,证明了该方法求解的控制器参数具有唯一性,并编写了基于MATLAB环境下FOPD控制器参数求解算法程序,实现了面向不同相位裕度、不同穿越频率以及不同被控对象的鲁棒FOPD控制器系统校正。结果表明,本文算法不仅简化了控制器参数求解过程,减少了计算量,而且求得的控制器参数唯一且有效。     

船舶航向非线性系统的H_∞鲁棒控制与仿真

针对船舶航向非线性控制系统的数学模型,在考虑船舶操舵伺服机构特性的情况下,基于状态反馈线性化方法,采用闭环增益成形算法设计出了船舶航向鲁棒控制器。利用Matlab/Simulink工具箱进行仿真,结果表明,所设计的鲁棒控制器与采用极点配置法设计的鲁棒镇定控制器相比,具有较好的控制性能,对风浪干扰也具有很强的鲁棒性。     

鲁棒与PR控制器对比分析及在中频电源中的应用

为提高中频电源的动态性能和鲁棒性能,将鲁棒控制器应用到中频电源控制当中.在建立控制对象数学模型的基础上,把负载和滤波器电感参数作为不确定因素,基于μ分析与综合方法设计了一个鲁棒控制器.仿真和实验结果表明:动态响应速度比采用双环准PR控制器的中频电源提高了一倍,动态过程中电压的波动也降低了将近40%,且鲁棒性能更好.采用鲁棒控制器的中频电源不仅可以实现无静差跟踪和渐进稳定,而且还具有良好的鲁棒性能以及抗负载扰动能力.     

不确定动态大系统的稳定化鲁棒控制器设计

本文考虑了一类不确定动态大系统的分散稳定化鲁棒控制器设计问题,提出了一种分散线性鲁棒控制器的设计方法,使得闭环不确定系统是鲁棒稳定的.根据本文提出的方法,给出了一个数值例子以说明分散反馈鲁棒控制器的设计过程.     

基于降维观测器状态反馈系统的鲁棒容错控制

对具有不确定参数的连续控制系统,针对传感器失效,研究了鲁棒容错控制器的设计问题.采用Luenberger降维观测器实现系统状态的估计,解决系统状态不易直接测得的问题.在此基础上给出了既保证闭环系统鲁棒稳定,又保证系统具有完整性的鲁棒容错控制器的设计方法.数值算例表明了文中提出的控制器设计方法的有效性.     

基于在线RBF神经网络的BTT导弹控制器设计

针对BTT导弹飞行控制系统的自适应鲁棒控制问题,基于反馈线性化控制和自适应RBF(radical base function)神经网络控制系统设计方法,设计了高精度鲁棒飞行控制器。提出在线权值修正算法,使RBF神经网络能实现对飞行控制系统动态逆误差的在线逼近,进而实现对系统不确定性和外界扰动的实时补偿。通过数值仿真,对所设计的飞行控制器进行了有效性验证。仿真结果表明,相比仅采用反馈线性化控制的飞行控制器,文中提出的飞行控制器能较好地跟踪期望的指令角度信息,鲁棒性能更优。     

应用粒子群优化的导弹定结构H∞控制器设计

为解决传统鲁棒控制方法设计的控制器阶数过高,而经典PID控制方法又无法在设计过程中保证鲁棒性能的问题,采用基于约束粒子群优化的定结构H_∞控制器设计方法,把两者各自的优势结合起来并将其应用到导弹控制器的设计中.采用一种基于梯度的粒子修正算法对违反约束条件的粒子进行修正,通过典型测试函数测试并和常用的其他3种约束优化算法进行性能对比,表明了该算法在处理约束优化问题上的优越性.同时,以样例导弹三通道模型为控制对象,提出了时域性能和鲁棒性能兼顾的性能指标函数和约束条件,针对典型固定控制结构,应用梯度修正粒子群算法设计了控制器.仿真结果表明,样例导弹控制系统在满足各项时域性能指标的同时,也满足鲁棒性能指标,达到了设计要求.     

基于连续故障模型的不确定线性系统的鲁棒容错H∞控制

针对线性不确定系统执行器故障时鲁棒容错H∞控制.对参数不确定线性系统的鲁棒容错H∞控制控制器的设计.利用线性矩阵不等式(LMI),给出了不确定线性系统对执行器故障保持渐进稳定,且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错H∞控制器存在的充分条件.数值例子表明了该设计方法的有效性.     

汽车防抱死制动系统的鲁棒控制

为了提高汽车防抱死制动系统的鲁棒性能,设计了该系统的鲁棒控制器.通过对汽车防抱死制动系统的基本结构和工作原理的分析,给出了适于鲁棒控制器设计的1/4车辆系统的数学模型,然后用闭环增益成形算法设计出汽车防抱死制动系统的鲁棒控制器,最后用Matlab进行了汽车防抱死制动过程的仿真.仿真结果表明:该控制系统能充分利用最大附着力制动,并可提高汽车制动时的操作稳定性,当车的重量发生变化时,滑移率仍然维持在期望值0.2左右,提前了0.5 s抱死,抱死时滑移率还在0.15左右,控制器的鲁棒性能较好.     

一种多变量不确定系统的H_∞鲁棒解耦控制器设计方法

研究了一种综合考虑闭环动态稳定性、干扰抑制性及鲁棒解耦性的 H∞ 鲁棒控制器的设计问题。定义了鲁棒解耦的概念 ,给出了存在结构不确定性情况下控制器满足鲁棒性和鲁棒解耦的充要条件和递推算法。仿真实例表明 ,用这种设计方法得到的控制器能满足鲁棒解耦性、闭环系统稳定性及抗干扰性能的要求     

QFT在航空发动机MIMO鲁棒控制中的应用

利用QFT理论推导出非对角控制器控制律的求解公式,并提供了一个评价最优非对角控制律的工程指标,给出MIMO航空发动机控制系统设计方法和步骤,保证所设计的控制系统具有所要求的鲁棒稳定性和跟踪性能要求。将该方法应用于某型涡扇发动机控制系统设计,仿真验证表明,控制效果良好满足设计要求。     

具有结构不确定性系统的鲁棒H∞控制器设计

研究了具有结构不确定性系统的鲁棒H∞状态反馈控制,给出了该类系统一种鲁棒H∞控制器的设计方法,把任意能量有界的干扰信号,结构不确定性系统的控制问题转化成了鲁棒H∞控制问题,控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到。设计例子证明了所给方法的有效性。     

不确定动态时滞系统的鲁棒控制

研究了满足秩－１条件及广义匹配条件的线性不确定时滞的鲁棒控制器设计问题。基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程，给出了控制基本原则项矩阵有不确定性的时滞系统的控制器设计方法。改进了文「７」的结果。基于代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程，对于广义匹配及不匹配系统，给出鲁棒控制器设计的充分条件     

时滞依赖非线性广义系统鲁棒非脆弱H∞控制

针对状态和输入控制同时具有时滞依赖的不确定广义非线性系统,研究了鲁棒非脆弱H∞控制器的设计问题。假定其中的不确定性是范数有界的,并且系统的状态是完全可测的。通过构造广义Lyapunov函数,给出了使该非线性广义系统二次稳定的充分条件和非脆弱H∞控制器的存在条件。这些条件都是以线性矩阵不等式的形式给出的,当这些条件可解时,就可得到非线性广义系统的鲁棒非脆弱H∞控制器。最后,用数值算例及仿真验证了所给方法的有效性。     

含未建模动态的非线性参数系统的鲁棒自适应控制

许多实际系统如生化过程、带有摩擦的机器等都是具有不确定性的非线性参数系统。如何有效地控制这类系统是-富有挑战性问题。针对一类重要的非线性参数系统提出了一种鲁棒自适应控制器，可用于存在参数和非线性不确定性、未知扰动和未建模动态的情况。该鲁棒自适应控制器的设计是基于控制李亚普诺夫函数法，通过引入一动态信号和自适应非线性阻尼来抑止未建模动态、非线性不确定性和未知有界扰动的影响，同时采用反推设计方法来克服控制器设计的复杂性。所提方法不必对系统的未知参数进行估计，且无论系统的阶次多高、未知参数多少，只需要一个自适应参数。理论证明，所提出的鲁棒自适应控制器可保证整个具有不确定性的非线性参数系统的稳定性，且通过适当选择设计参数，可使状态以任意精度趋于平衡点。仿真结果例证了所提方法的有效性。     

不确定时滞系统α-鲁棒输出反馈控制

为提高动态系统的性能，提出了一种基于线性矩阵不等式技术的鲁棒输出反馈控制器设计方法.该
方法针对一类具有范数有界不确定性的线性时变时滞系统，利用状态变换和Lyapunov稳定性定理，得到该
控制器存在的一个充分条件，继而用正交补空间方法和Schur补引理将该充分条件转化为易于实现的线性
矩阵不等式（LMI）形式，并给出控制器设计方法.结果表明，用该方法设计的输出反馈控制器使闭环系统
α一致渐近稳定且满足H∞性能指标，并且利用Matlab工具箱可以简洁快速地获取控制器各增益矩阵，该
设计方法的可行性和优越性通过一个仿真实例得到了充分的证实.     

对角优势理论在控制系统未知模型中的应用

以对角优势系统的补偿器结构为基础,对于未知模型的闭环系统,选取近似模型实现鲁棒控制器设计。把系统辨识、模型简化、控制器设计与鲁棒性分析结合起来,确保实际闭环稳定性并予估实际系统的动态性能。这是以对角优势理论为基础的INA法在未知多变量系统中的推广。     

不确定线性采样系统鲁棒稳定性

通过将采样控制系统变换为具有分段连续时滞的连续时间模型,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,讨论了采样控制系统的鲁棒稳定性问题,获得了系统基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒稳定性条件,同时给出了控制器的设计方法。最后,通过数值示例验证了本文方法的有效性。     

Design for robust stabilization of nonlinear systems with uncertain parameters

Based on Lyapunov stability theory, a design method for the robust stabilization problem of a class of nonlinear systems with uncertain parameters is presented. The design procedure is divided into two steps: the first is to design controllers for the nominal system and make the system asymptotically stabilize at the expected equilibrium point； the second is to construct closed-loop nominal system based on the first step, then design robust controller to make the error of state between the original system and the nominal system converge to zero, thereby a dynamic controller with the constructed closed-loop nominal system served as interior dynamic is obtained. A numerical simulation verifies the correctness of the design method.     

离散广义系统的鲁棒控制器设计

利用二次稳定的概念 ,研究了带有外部干扰的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行二次稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且这一条件被表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决