基于完全调节法的广域阻尼鲁棒H2／H∞控制策略

提出一种不受稳定区域限制的广域阻尼鲁棒H2／H∞控制方法。首先采用完全调节法获取可调节系统阻尼大小的状态反馈矩阵,在此基础上,考虑系统参数和外界扰动等不确定性因素,设计基于完全调节法的混合H2／H∞多目标鲁棒控制策略。以IEEE 4机11节点系统作为测试对象进行时域仿真,结果表明,该控制策略在阻尼性能和鲁棒性能方面均较传统的H2／H∞控制策略有明显优势。     

基于多面体不确定性和降低保守性的鲁棒H2/H∞控制策略

传统的H2/H∞控制方法由于仅使用一个公共的Lyapunov矩阵而产生了一定的保守性;与此同时,该方法也未充分考虑由于系统结构未知以及运行点变化造成的不确定性.针对这些问题,提出一种降低H2/H∞保守性且考虑多面体不确定性的区间振荡控制方法.该方法首先将H2/H∞.控制理论中的Lyapunov矩阵与系统矩阵分离;然后对H2控制和H∞控制分别推导能使多面体各个顶点的约束条件均成立的Lyapunov矩阵;最终获取满足多面体不确定性的反馈控制输入向量.IEEE 4机2区域系统仿真结果表明,与未降低保守性或未考虑多面体不确定性的H∞控制方法相比,所提方法抑制区间振荡的效果更佳,且鲁棒性更强.     

IGCC电站中气化炉H∞非脆弱鲁棒解耦与控制研究

IGCC电站中的气化炉具有延迟等模型不确定性.控制器(包括执行器)的实现也不可能充分精确.给出了气化炉被控对象和控制器同时摄动时的非脆弱鲁棒性能设计概念,解决了常规设计不能保证系统具有非脆弱鲁棒性的问题.根据水蒸气量对煤气热值影响可以忽略的特点,并且利用鲁棒控制的干扰概念,提出了鲁棒解耦的观点,将MIMO系统非脆弱鲁棒性能设计简化为两个SISO系统的设计.提出了通过修改不确定性权函数和性能权函数可转化为用H∞混合灵敏度求解非脆弱鲁棒控制器的一种设计方法.研究了权函数的选择,求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器.仿真结果表明,本文提出的设计方法是有效的.     

不确定中立时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了一类具有范数有界不确定性中立时滞系统的鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)方法，给出了在状态反馈作用下，不确定中立时滞系统鲁棒可镇定且具H∞范数界的充分条件。并且基于此条件给出了无记忆状态反馈鲁棒H∞控制器设计方法。鲁棒H∞控制器保证闭环系统鲁棒稳定且满足给定的H∞范数约束条件，并可通过求解相应的线性矩阵不等式(LMI)得到。最后，数值算例说明了方法的可行性。     

基于遗传算法的超导磁储能装置H2/H∞鲁棒控制器设计

提出了应用GA（遗传算法）设计H2／H∞鲁棒控制器的一般方法，使得在满足闭环系统的H∞范数小于指定的工程要求的条件下误差信号的H2范数最小，该问题可归结为一个带约束条件的极小值优化问题，并通过一种改进的遗传算法加以解决，该设计方法能对具有任意控制器结构的控制系统进行参数优化，与传统的鲁棒控制器设计方法相比，所提出的方法不仅可以提高控制器的鲁棒性，还具有易于进行参数优化的优点，将所提出的方法应用于超导磁储能装置（SMES）PI型鲁棒控制器的设计，时域仿真结果表明所设计的控制器具有很好的鲁棒性，在不同的运用工况下均能有效阻尼电力系统的振荡，此外，控制器还具有结构简单，易于工程实现的优点。     

永磁同步电动机的鲁棒H∞控制

对小容量伺服永磁同步电动机矢量控制系统的数学模型,应用直接反馈线性化的方法,建立了鲁棒控制模型,进行了不确定性和干扰分析,基于H∞控制理论研究了鲁棒H∞控制器,其算法简明实用。仿真结果表明,鲁棒H∞控制可以避免电机受参数变化的影响,改善永磁同步电动机的运行性能,使其具有优良的动、静态特性。     

不确定分布式时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制

针对一类不确定分布式时滞系统的鲁棒H∞控制问题,采用线性矩阵不等式的方法通过选择适当的lyapunov函数,得到了自治系统的鲁棒渐进稳定的充分条件。推导出了闭环系统鲁棒渐近稳定的充分条件,并设计了无记忆性H∞状态反馈控制器,使得对于所有允许的不确定性,闭环系统鲁棒渐近稳定且具有给定的H∞性能指标。给出了控制器存在时滞相关的充分条件,且控制器参数能够通过求解线性矩阵不等式得到,对于一个高阶的数值仿真系统,通过对线性矩阵不等式的求解可以得到最优H∞性能指标,及相应不等式的解。仿真证明了该设计方案的有效性。     

直线电动机伺服系统的鲁棒H∞控制

对具有时变不确定性的直线电动机伺服系统提出鲁棒H∞控制.将时变参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题,转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞控制问题;对标准H∞控制问题,可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器,也就是不确定系统的鲁棒H∞控制器.仿真结果表明,用该方法设计的直线伺服系统,既能保证系统对外部扰动具有良好的抑制作用,又能保证对参数不确定性的鲁棒性.     

包含静止无功发生器的电力系统鲁棒H∞控制

针对包含静止无功发生器的电力系统存在的非线性和不确定性,提出了一类混合不确定系统的一般描述及其鲁棒H<,∞>控制器的设计方法.将这一方法应用于包含静止无功发生器的多机系统中,用以设计系统的静止无功发生器和发电机励磁控制器.对所给系统给出了仿真实验结果,论证了控制器的有效性.     

不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类含有离散时滞的不确定参数线性系统,研究了鲁棒H8可靠控制器的设计问题.经过适当的状态变换,将原系统的鲁棒可靠镇定问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠镇定问题.根据Lyapunov稳定性理论,给出了系统存在稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式:同时给出了系统具有H8性能指标应满足的另一个矩阵不等式.将这一个矩阵不等式转化为一个线性矩阵不等式(LMIs)o鲁棒H8可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性都保持鲁棒可靠稳定,并且使系统具有指定H8范数的抗干扰抑制能力.     

变速变桨风力发电系统的鲁棒H2／H∞多目标控制

应用机理建模方法建立风力发电系统模型。将额定风速以上风电机组功率水平控制问题转化为H2／H∞多目标控制问题,包括混合H2／H∞控制和区域极点配置两个目标,混合H2／H∞实现风电系统输出功率的平滑控制并减小机械载荷;应用区域极点配置满足系统的动态性能指标。利用LMI方法求解得到桨距角鲁棒控制器,实现了风力发电系统功率水平的控制。在MATLAB环境下仿真结果表明,控制器不但能够实现额定风速以上风电机组的恒功率输出控制,而且有效减小了风力发电系统运行过程中的机械载荷。     

混合不确定多机电力系统的鲁棒镇定

研究一特定类型的混合不确定系统的镇定控制器的设计.给出此类混合不确定系统的描述,在这类系统中存在多种不确定因素.描述包括系统标称模型、系统不确定因素的类型、不确定界以及有关分解式.针对模型的上述特点,给出混合不确定系统的鲁棒镇定控制器的设计.将以上方法应用于多机电力系统的稳定控制中,并给出了仿真结果.     

基于H_∞控制的无刷直流电机鲁棒控制器

针对无刷直流电机控制系统容易受负载扰动和参数变化等影响的特点,基于H∞控制方法设计了一种鲁棒控制器,解决了传统控制器在满足系统跟踪性能和抗干扰性能要求方面存在的矛盾。仿真结果表明,该控制器系统对于外部扰动及参数摄动具有鲁棒稳定性和较强的鲁棒跟踪能力。     

直线永磁同步伺服电动机的鲁棒H∞控制

研究直线永磁同步伺服电动机的鲁棒H∞控制器的设计方法.应用Matlab工具箱,使最优H∞控制的求解及加权函数的优化简便可行.仿真结果表明鲁棒H∞控制器具有很强的抗扰动性能.     

时滞区间广义系统的鲁棒非脆弱H∞控制器

研究了状态反馈控制器增益具有摄动的一类时滞区间广义系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制问题。这个问题通过对系统进行广义二次能稳定且满足H∞范数界的研究而得到解决。设计的状态反馈控制器,其增益也是区间矩阵。控制器的设计可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMI)得到。最后,数值例子说明了本文所给方法的有效性。     

双馈感应电动机的鲁棒H∞控制

斜对电流型双馈调速感应电动机的数学模型,应用直接反馈线性化的方法,建立了鲁棒控制模型,进行模型的不确定性和干扰分析,并在H∞控制理论基础上得出H∞控制器.仿真结果表明,鲁棒H∞控制可以避免电机受参数变化的影响,改善双馈电动机的运行性能,使其具有高精度抗干扰的特性.     

永磁同步电机混沌系统鲁棒非脆弱模糊H∞控制

为了探讨一类具有不确定参数的非线性系统T-S模糊模型,采用并行分布补偿策略,设计了两种带有不确定控制增益的模糊控制器。利用Lyapunov稳定性理论和矩阵理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,给出了存在非脆弱模糊控制器且满足鲁棒H∞性能指标的充分条件。用满足这一条件的控制器来控制永磁同步电机(PMSM)混沌系统,选择实际中可行的交轴电压作为控制变量,使系统不仅对控制增益的变化有非脆弱性,而且当系统存在扰动时,该控制器设计方法也能很好的抑制干扰。     

时滞T-S模糊广义系统鲁棒H∞控制

针对控制系统中的时滞会导致系统的不稳定和较差的系统性能,研究了时滞T—S模糊广义系统的鲁棒稳定性问题、鲁棒镇定性问题以及基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题,给出了时滞T—S模糊广义系统的正则、无脉冲和渐近稳定的定义;依据Lyapunov理论,证明了使闭环系统渐近稳定并且具有适当的H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式方法,表示了这些充分条件,从而可以通过解矩阵不等式容易地获得状态反馈增益矩阵。算例说明所提方法有效和可行。     

基于多工况综合留数及H2／H∞的多回直流系统阻尼控制鲁棒设计方法

直流附加阻尼控制是提高电力系统区域间低频振荡阻尼的有效措施,但阻尼控制器的安装地点和调制信号的选取是影响阻尼控制器性能的重要因素。综合考虑了控制器安装地点和调制信号组合方案对主导模式的可观可控性、对其他模式的耦合作用和对多种运行工况的鲁棒性3个因素,提出了多工况综合留数指标来确定最优方案,所设计控制器的H2/H∞综合性能验证了多工况综合留数指标的有效性。最后,对一个大规模交直流混联系统在多种运行工况、多种故障情况下进行了仿真,仿真结果验证了基于多工况综合留数和H2/H∞的多回直流系统阻尼控制鲁棒设计方法能有效提高系统区间振荡模式的阻尼。     

带扰动补偿的永磁同步电机鲁棒H∞控制

为了提高永磁同步电机调速系统的抗干扰能力,提出了一种鲁棒H∞控制方法。首先,根据鲁棒H∞控制原理,提出了永磁同步电机H∞速度控制设计方法,并介绍了求解方法。设计加权函数时考虑了跟踪性能、干扰抑制、输出限制和模型不确定性。通过伯德图详细说明了性能加权函数对动态性能的影响,并给出了加权函数的设计方法。然后,在考虑参数不确定性和未建模动态的情况下,为进一步提高系统的抗干扰能力,通过Luenberger扰动观测器将扰动作为前馈补偿观测,并将其反馈到速度控制器中,以加速动态响应,增强对扰动的抑制能力。最后,通过试验对比了传统比例积分控制器、H∞速度控制器和所提的复合速度控制器,试验结果验证了所提复合速度控制器的有效性。