基于二维混合模型的改进型重复控制器设计

针对一类线性系统,提出一种基于连续/离散二维混合模型的改进型重复控制系统设计方法.首先,通过分析重复控制系统中独立存在的控制行为和学习行为,建立了连续/离散二维混合模型,并将重复控制设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题;然后,基于对重复控制过程的分析和二维模型,提出一种新型重复控制系统结构,并将重复控制器的设计问题转化为连续/离散二维混合系统的状态反馈设计问题;最后,应用二维Lyapunov 泛函理论和线性矩阵不等式方法,获得了重复控制器参数求解方法.

     

基于二维混合模型的改进型重复控制系统保性能设计方法

针对一类具有参数不确定性的线性系统, 基于连续/离散二维混合模型进行改进型重复控制系统的保性能设计. 首先给出一种具有反馈作用的改进型重复控制系统结构, 通过独立地考虑重复控制系统的连续控制行为与离散学习行为, 建立重复控制系统的连续/离散二维混合模型, 并将重复控制的设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题. 然后, 应用二维Lyapunov泛函导出保性能改进型重复控制器存在的充分条件, 进而证明该条件等价于一个线性矩阵不等式可解性问题. 最后通过求解对应的凸优化问题, 给出了最优保性能控制器的具体形式. 数值仿真验证了所提出方法的有效性.     

基于二维混合模型的重复控制系统稳定性分析与控制器设计

针对一类线性不确定系统, 提出一种基于连续/离散二维混合模型的重复控制系统设计新方法. 首先建立重复控制系统的连续/离散二维混合模型, 将重复控制器设计问题转化为一类连续/离散二维系统的稳定性问题; 然后应用二维连续/离散系统方法, 给出了重复控制系统新的稳定性条件. 进一步, 利用线性矩阵不等式方法, 获得了重复控制系统稳定边界和重复控制器参数的计算方法. 与现有方法不同的是, 本文以二维混合模型来描述重复控制系统, 更加符合其本质特征, 实现了对重复控制过程中两种不同行为的独立调节. 最后, 数值仿真实例验证了本文所提方法的有效性.     

基于二维混合模型的重复控制系统设计新方法

现有重复控制方法是在一维空间上同时处理控制与学习过程, 这不利于重复控制系统的分析与设计. 本文针对一类线性不确定系统, 提出一种基于连续/离散二维混合模型的重复控制系统设计方法. 首先, 通过分析重复控制系统中独立存在的控制行为与学习行为, 建立重复控制系统的连续/离散二维混合模型, 将重复控制器设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题; 然后应用二维连续/离散系统方法, 获得重复控制系统的稳定性条件, 根据稳定性条件并利用线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)方法, 求得重复控制器参数. 与现有方法相比, 所提出的重复控制设计方法更加符合其本质特征, 具有简单实用、直观明了的特点, 克服了现有重复控制方法所存在的局限性. 最后, 数值仿真实例验证了本文所提方法的有效性.     

基于二维混合模型的最优重复控制方法

针对一类线性系统,提出一种基于连续／离散二维混合模型的最优重复控制设计新方法．通过独立地 考虑重复控制系统连续的控制行为与离散的学习行为,建立了重复控制系统的连续／离散二维混合模型,并将重复 控制器设计问题转化为一类连续／离散二维系统的镇定问题．在此基础上,应用最优控制原理,对给定的性能指标 泛函,获得了最优重复控制律．通过调节性能指标泛函中的相关参数,可以对控制和学习行为进行独立的调节．最 后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性．     

基于二维混合模型的保成本重复控制

针对一类线性不确定系统, 提出一种基于二维混合模型的重复控制设计新方法, 研究具有反馈作用的保成本重复控制设计与优化问题. 首先, 为了提高系统稳定性, 将反馈控制器引入到重复控制系统中, 设计一种具有反馈作用的重复控制系统结构; 然后通过建立重复控制系统的连续/离散二维混合模型, 将重复控制器设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题. 在此基础上, 对给定的线性二次型性能指标, 给出闭环系统的保成本重复控制律参数设计及其优化方法. 对所有容许的不确定性, 保成本重复控制使稳态跟踪误差渐近稳定的同时, 线性二次型性能指标值小于某个常数. 所得结果以线性矩阵不等式的形式给出, 可利用MATLAB工具箱方便地求解.最后, 数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

基于二维混合模型和状态观测器的重复控制设计

针对一类正则线性系统, 提出一种基于状态观测器和二维混合模型的重复控制系统设计方法. 首先, 通过构造一个状态观测器来重构系统的状态, 建立基于重构状态的线性控制律. 然后, 通过独立地考虑重复控制系统的连续控制过程与离散学习行为, 给出基于状态观测器和重构状态反馈的连续/离散二维混合模型. 针对这个混合模型, 运用二维Lyapunov泛函方法, 以线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)的形式给出重复控制系统存在重复控制器和状态观测器的充分条件, 所给条件可用Matlab工具箱方便地求解. 数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

时变周期系统鲁棒重复控制设计

针对一类具有周期不确定性的线性系统,提出基于二维模型的鲁棒改进型重复控制系统设计方法.在改进型重复控制系统中,低通滤波器的嵌入将控制和学习耦合在一起.通过运用“连续提升”方法,建立连续-离散二维模型,获得能够分别优先调节控制和学习的二维反馈控制律.运用 Lyapunov 稳定性理论,推导出系统鲁棒稳定的线性矩阵不等式(LMI)条件,包含在 LMI 中的两个可调参数可以实现对控制和学习的分别优先调节.数值仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

线性连续时滞系统最优预见重复控制

针对一类线性连续时滞系统,提出一种最优预见重复控制设计方法.首先,通过一种等价变换,将被控时滞系统转化为无时滞系统.然后,利用L阶差分算子提升技巧,获得包含状态变量导数和跟踪误差的增广连续系统.在此基础上,通过定义一种新的性能指标,将预见重复控制设计问题转化为连续非自治系统的线性二次调节问题.进一步,基于最优控制理论,得到包含状态反馈、误差积分、重复控制、时滞补偿和预见补偿的最优预见重复控制器.该控制器包含了已有文献的多种控制器形式.最后,通过一个数值仿真实例,说明所提方法的有效性.     

线性不确定系统混合故障的可靠圆盘极点配置

针对一类不确定线性系统,利用更一般、更实际的执行器出现混合故障的模型,设计可靠控制器的同时将系统的极点配置到指定圆盘内问题,混合故障模型是指在一个系统中同时包含离散故障模型和连续故障模型,并给出系统将极点配置到指定圆盘上可靠控制的充分条件.通过求解LMI(线性矩阵不等式)完成状态反馈可靠控制器的设计.仿真验证本文提出的...     

Design of robust output-feedback repetitive controller for class of linear systems with uncertainties

Repetitive control, which adds a human-like learning capability to a control system, is widely used in many fields. This paper deals with the problem of designing a robust repetitive-control system based on output feedback for a class of plants with time-varying structured uncertainties. A continuous-discrete two-dimensional hybrid model is established that accurately describes the features of repetitive control so as to enable independent adjustment of the control and learning actions. A sufficient conditi...     

Design of a robust output-feedback-based modified repetitive-control system

This paper concerns the problem of designing a robust output-feedback-based modified repetitive-control system for a class of strictly proper plants with periodic uncertainties. Exploiting the periodicity of repetitive control, a continuous-discrete two-dimensional (2D) model is built so that the control and learning actions can be adjusted preferentially by means of the control gains. The combination of the singular-value decomposition of the output matrix and the Lyapunov stability theory is used to derive a linear-matrix-inequality-(LMI-) based asymptotic stability condition. Two tuning parameters in the LMI regulate the choice of the parameters in the 2D control law and thereby enable the preferential adjustment of control and learning. A numerical example illustrates the tuning procedure and demonstrates the validity of the method.     

Design of discrete-time repetitive control system based on two-dimensionalmodel

This paper presents a novel design method for discrete-time repetitive control systems (RCS) based on two-dimensional (2D) discrete-time model. Firstly, the 2D model of an RCS is established by considering both the control action and the learning action in RCS. Then, through constructing a 2D state feedback controller, the design problem of the RCS is converted to the design problem of a 2D system. Then, using 2D system theory and linear matrix inequality (LMI) method, stability criterion is derived for the system without and with uncertainties, respectively. Parameters of the system can be determined by solving the LMI of the stability criterion. Finally, numerical simulations validate the effectiveness of the proposed method.