区域极点约束非脆弱鲁棒飞行控制器设计

研究飞行控制系统性能优化问题,针对区域极点约束条件下飞行控制系统非脆弱鲁棒控制器设计,飞控系统含有外部扰动,为了保证飞控系统的鲁棒性和响应品质,提出用模型参数摄动和加性控制器增益摄动的鲁棒控制,根据线性矩阵不等式理论,给出了非脆弱鲁棒控制器的可解性条件.同时为保证系统具有良好的动态特性,将闭环极点配置在复平面上指定的圆盘区域内.并用鲁棒控制和极点配置结合,给出满足鲁棒性、非脆弱性、干扰抑制性能和动态响应特性的控制器进行仿真.仿真结果表明控制器系统满足多目标控制要求,证明方法的可行性和有效性.     

不确定多时滞系统非脆弱鲁棒保代价控制

针对一类含有多时滞的不确定线性系统，在控制器增益存在乘性和加性两种摄动形式时分别设计了非脆弱具有鲁棒性能的保代价控制器．利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式，证明并给出了非脆弱鲁棒保代价状态反馈控制问题有解的充分条件，仅通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到非脆弱鲁棒保代价控制器．所设计的控制器不仅使闭环系统具有鲁棒性，能满足所给的的鲁棒保代价性能指标，而且当控制器增益参数变化时，系统性能指标同样能够满足要求．该系统对环境参数的变化具有更好的适应能力。     

具有闭环区域极点和方差约束的鲁棒输出反馈控制

1引言 自方差控制提出以来,巳得到了广泛的研究,取得了一系列的研究成果[1～2].文献[2]研究了一类不确定连续系统具有闭环区域极点和方差约束的鲁棒控制问题,提出了鲁椴状态反馈控制器的设计方法.     

非线性系统具有圆盘极点约束的鲁棒模糊控制

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的离散非线性系统,研究其具有圆盘极点约束的鲁棒模糊控制问题．采用T—S模糊模型逼近实际的离散非线性系统,结合并行分布补偿法和二次型性能指标,导出了保证闭环系统鲁棒稳定且所有极点配置在预先指定圆盘中的二次圆域稳定保性能控制器的存在条件,并将最优保性能控制器的设计问题可归结为求解一个线性矩阵不等式的凸优化问题．最后的仿真结果验证了设计方法的有效性．     

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。     

极点约束不确定系统非脆弱滤波器的设计

针对一类具有参数不确定性的线性系统,研究其闭环极点区域约束下的鲁棒非脆弱滤波器的设计问题.在对象及滤波器同时存在不确定性的情况下,控制目标要求闭环系统鲁棒稳定,干扰抑制性能指标小于给定的上界,并且闭环极点配置于复平面上指定的圆盘内.针对系统和滤波器具有乘法增益摄动的情况,以线性矩阵不等式的形式给出了非脆弱滤波器的可解性条件.数值算例表明了该方法的有效性.     

一类连续区间系统的鲁棒圆盘极点配置

针对一类连续线性区间系统,基于线性矩阵不等式,介绍一类能够将给出的连续区间系统的闭环系统的极点配置到指定圆盘中的状态反馈和输出反馈增益矩阵的设计方法.这类设计方法也包括分别基于执行器故障和传感器故障的可靠控制器的设计方法,基于矩阵的谱半径不大于自身的最大奇异值的理论以及矩阵的Schur补引理,将矩阵的最大奇异值限定后就...     

一类不确定线性系统圆盘极点鲁棒可靠配置

针对一类不确定线性系统,基于线性矩阵不等式（LMI）,给出状态反馈鲁棒控制器的设计算法。利用比离散故障模型更具有实际意义的连续故障模型,给出确定状态反馈鲁棒可靠控制器存在的充分条件,通过求解LMI,确定鲁棒可靠控制器的参数矩阵。所给出的鲁棒可靠控制器,不仅可以保持不确定闭环系统的极点保持在圆盘内,而且能够抵御执行器故障对圆盘极点的影响。一个数值例子说明所给出方法的有效性及可行性。     

鲁棒极点配置约束下的模糊控制系统设计

针对一类利用T-S模糊模型近似描述的不确定非线性系统,给出了一种具有鲁棒极点配置功能的模糊控制器和模糊状态观测器的设计方法.首先,利用并行分配补偿(PDC)设计思想和基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒极点配置理论,得到了使整个闭环系统全局渐近稳定并满足希望的动态性能的充分条件.然后将这些条件转化为标准的LMI问题.最后将该设计方法应用于倒立摆的平衡控制中,验证了本方法的有效性.     

一类参数不确定时滞线性系统的鲁棒非脆弱H∞控制

这篇文章研究了一类参数不确定时滞线性系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计.利用变量替换和Schur引理,得到状态反馈渐近稳定的充分条件,此充分条件能用LMI(线性矩阵不等式)形式表示.因此,所设计的控制器增益尽管在一个范围内变化,但是这个鲁棒非脆弱H∞控制器仍保证了闭环系统的渐近稳定和干扰衰减.最后实例说明所设计方法的有效性.     

具有闭环极点和方差约束的不确定离散系统鲁棒控制

对一类具有范数有界不确定性的离散时间系统,研究了使得闭环系统的所有极点位于一给定圆盘,且稳定状态方差不超过给定上界的状态反馈鲁棒方差控制律设计问题,基于线性矩阵不等式的处理方法,导出了鲁棒方差控制律的存在条件,并用一组线性矩阵不等式的珂行解给出了鲁棒方差控制律的一个参数化表示,进而,通过建立和求解一个凸优化问题,给出了具有最泸控制能量的鲁棒方差控制律设计方法。     

丢包网络化控制系统非脆弱量化H∞控制

针对非线性网络化控制（NCS）系统中控制器参数存在摄动的问题,考虑传感器—控制器和控制器—执行器均存在随机丢包和量化误差,提出了一种加性非脆弱量化H_∞控制器的设计方法．利用李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式（LMI）方法,将该问题转化为线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题进行求解,给出了丢包下的非脆弱量化H_∞控制器存在的充分条件．所设计的控制器在容许的参数摄动、丢包概率和量化密度条件下,不仅能保证闭环NCS的稳定性和性能要求,而且是非脆弱的．数值仿真验证了所提方法的有效性．     

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...     

一类不确定时滞奇异系统的鲁棒非脆弱控制

针对不确定奇异时滞系统，研究了鲁棒非脆弱控制问题。假定不确定性范数有界，设计了基于观测器的控制器，使得闭环系统在不确定性影响下保持鲁棒稳定。仅通过求解相应线性矩阵不等式就可得到鲁棒状态反馈控制器，该控制器不仅对所有容许的系统不确定性使相应的闭环系统渐近稳定，而且满足控制器本身是非脆弱的，达到抑制干扰的效果。     

不确定系统的动态输出反馈圆形区域极点配置

本文对一类不确定线性系统研究了实现鲁棒圆形区域极点配置的动态输出反馈控制律设计。通过一个修正的Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程，给出了鲁棒控制器的存在条件。该修正Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程的逆解就是期望的动态输出反馈控制器的一般解。     

基于时滞状态反馈的鲁棒容错控制

研究了一类线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制问题。针对具有状态滞后,且假定状态和控制输入的不确定项均是范数有界的线性系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,通过引入状态反馈和带时滞的状态反馈,得出了一个此类系统在对执行器失效或传感器失效两种情况下具有鲁棒容错性能的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式组得到容错控制器设计结果。数值算例验证了这种控制器的设计方法的有效性和可行性。     

虑有限字长影响的离散时间模糊系统非脆弱H∞滤波器设计

研究了受加性增益变量影响的离散时间模糊系统的非脆弱上H∞滤波问题．该加性增益反映了滤波器实际执行过程中有限字长的影响．模糊性质的引入增加了滤波器设计的复杂性,使问题变得更具有挑战性．采用结构的顶点分离器方法解决该问题,从而提出了基于线性矩阵不等式的模糊非脆弱H∞滤波器设计的充分条件．该设计结果保证误差系统渐近稳定的同时具有指定的H∞性能指标．最后通过一个例子验证了所提出方法的有效性．     

具有扇区有界非线性时变时延离散系统的非脆弱H_infinity控制

研究具有扇区有界非线性时变时延离散系统的非脆弱非线性记忆状态反馈H∞控制器的设计问题.提出一种具有更一般性的控制器增益不确定,并采用Lyapunov-Krasovskii泛函及线性矩阵不等式技术给出了控制器设计的一个时滞依赖的充分条件.最后通过一个例子验证了所提出方法的有效性.     

Robust Input Covariance Constraint Control for Uncertain Polytopic Systems

In this paper, the robust input covariance constraint (ICC) control problem with polytopic uncertainty is solved using convex optimization with linear matrix inequality (LMI) approach. The ICC control problem is an optimal control problem that optimizes the output performance subjected to multiple constraints on the input covariance matrices. This control problem has significant practical implications when hard constraints need to be satisfied on control actuators. The contribution of this paper is the characterization of the control synthesis LMIs used to solve the robust ICC control problem for polytopic uncertain systems. Both continuous‐ and discrete‐time systems are considered. Parameter‐dependent and independent Lyapunov functions have been used for robust ICC controller synthesis. Numerical design examples are presented to illustrate the effectiveness of the proposed approach.