不确定中立型随机时滞系统的鲁棒记忆非脆弱H∞控制

研究了一类具有参数不确定性的中立型随机时滞系统的鲁棒非脆弱镇定和鲁棒非脆弱H∞控制问题。在控制器增益分别具有加法式摄动和乘法式摄动的情形下,通过构造Lyapunov泛函,利用Ito公式和Schur补原理,建立了用线性矩阵不等式表示的保证闭环系统随机均方渐近稳定的充分条件;给出了不确定系统鲁棒非脆弱H∞控制可解性的充分条件;通过求解线性矩阵不等式,设计了随机时滞系统的记忆状态反馈非脆弱H∞控制器。数值仿真证明了该方法的有效性。     

永磁直线同步电机进给系统H∞控制策略的研究

针对永磁直线同步电机(PMLSM)永磁体磁链为常数的特点,对PMLSM d-q轴模型进行分析,提出了永磁直线同步电机进给系统的动力学方程及推力控制策略.根据进给系统参数变动范围和扰动力的特性,选择了较优的权重函数,设计了稳定性与品质的混合H∞鲁棒速度控制器.并采用系统灵敏度函数及开环传递函数的Bode图分别检验H∞控制器的抗扰动能力及稳定性.仿真和实验结果表明,设计的H∞速度控制器对模型摄动具有鲁棒稳定性及优良抗扰动能力,进给系统运行稳定可靠,响应速度快和指令跟踪能力强.说明设计的H∞鲁棒速度控制器适合磨床PMLSM进给系统.     

一类不确定奇异系统的鲁棒H∞控制

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能, 研究了一类具有范数有界参数不确定性的奇异系统的鲁棒H∞控制问题. 控制目标是设计一个状态反馈控制器，使得闭环系统对所有允许的不确定性是正则、无脉冲、稳定且具干扰衰减度. 通过引入一个变换矩阵, 给出了该问题的一个新的充分必要条件，并且设计方法归结为求一个严格线性矩阵不等式的可行性问题. 同时给出了当干扰衰减度未知时的最小干扰衰减度的最优化解决方法.仿真实例表明，所设计的控制器使闭环系统具有良好的响应特性.     

一类控制方向未知的非线性系统的输出调节

非线性系统高频增益的符号表示控制方向,在实际问题中难以精确测量.为了研究控制方向未知的一类具有非线性外部系统的不确定非线性系统全局鲁棒输出调节问题,通过设计一个内模系统将鲁棒输出调节问题转化为鲁棒稳定性问题,结合Nussbaum动态增益技术、自适应控制方法、鲁棒稳定性提出了一种动态输出反馈控制器.仿真结果验证了所提出控制器的有效性.     

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.     

一类时滞系统的鲁棒H∞保代价控制

研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有效性和可行性.     

多重状态时滞系统的min-max鲁棒预测控制

针对一类带有扰动、多重状态时滞的凸多面体不确定离散非线性系统,基于预测控制理论提出一种minmax鲁棒预测控制算法。将模型预测控制问题描述为一类无限时域min-max优化问题;采用LMI技术把此问题转变为一类采用LMI描述的约束问题,设计了状态反馈控制器;运用所给信息构造一个改进的Lyapunov-Krasovskii泛函,根据模型预测控制基本原理来求解此优化问题,同时给出了控制器存在的定理及相关证明,进而获得所设计控制器存在的新判据及状态反馈矩阵构造方法,在此基础上给出了鲁棒模型预测控制算法流程。最后,给出了闭环系统渐进鲁棒稳定定理,理论及仿真分析验证了控制器设计的可行性及系统的鲁棒渐近稳定性。     

不确定时滞系统的鲁棒H∞保性能滤波

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能, 对一类同时具有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞系统保性能滤波问题进行了研究. 利用Lyapunov Krasovskii方法, 得到以线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)表示的鲁棒H∞保性能滤波器设计方法. 用该方法设计的保性能滤波器使得滤波误差动态系统鲁棒稳定,且对外界干扰具有给定的抑制度. 进而, 将最优鲁棒H∞保性能滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式(LMIs)约束的凸优化问题.数值算例表明了所设计的滤波器对系统参数不确定性和外界干扰具有良好的抑制效果     

基于LPV鲁棒输出反馈控制的变形无人机暂态控制律设计

文章研究了LPV鲁棒输出反馈控制技术在变形无人机变形过程的纵向暂态控制中的应用.首先,从理论上研究了LPV鲁棒输出反馈控制问题的求解及解的可实现性问题,然后用雅克比线性化方法建立了飞机的LPV模型,并以变形无人机变形暂态过程中纵向俯仰角保持为例,使用LPV鲁棒输出反馈设计其控制器.结构奇异值分析和蒙特卡洛仿真结果均表明,系统具有很好的鲁棒性和控制性能.最后,对LPV鲁棒输出反馈技术进行了总结,并给出了需要进一步研究的问题.     

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.     

二自由度内模控制抗扰及鲁棒性分析

文章针对生产过程中常见的对象不精确及扰动或参数波动等情况,采用2自由度内模控制结构进行系统设计。通过内模前馈控制器及反馈滤波器设计来探讨内模控制结构如何有效提高控制系统的抗扰及鲁棒性能。然后使用Matlab仿真工具,实例设计反馈滤波器并在simulink下进行系统仿真,结果表明该二自由度内模结构设计方法可行,控制性能好,合理的滤波系数可保证系统具有良好的抗扰及鲁棒性能。     

参数不确定性一般奇异周期系统的鲁棒H_∞控制

针对状态矩阵带有不确定性的一般奇异周期系统的鲁棒H∞控制问题,采用广义Lya-punov不等式和线性矩阵不等式(LMI)分析方法,提出了参数不确定的一般奇异周期系统鲁棒H∞稳定和鲁棒H∞可镇定概念,获得了该类系统鲁棒H∞稳定的充要条件.通过对系统引入一个状态反馈,得到了该类系统鲁棒H∞可镇定条件,并给出了一个鲁棒H∞控制器的设计方法,所得结论是奇异系统鲁棒H∞控制研究成果向一般奇异周期系统的自然推广.最后,通过数值算例验证了设计方法的有效性.     

3D刚体摆的鲁棒控制器设计和比较分析

3D刚体摆是研究刚体复杂旋转动力学与控制问题的典型系统。针对3D刚体摆受外界扰动以及转动惯量的不确定性,根据鲁棒H∞控制理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的方法设计了一种状态反馈H∞控制律。仿真结果表明,鲁棒控制器对系统参数的变化具有较强的鲁棒性。与PID控制器比较,鲁棒控制器对于3D刚体摆控制系统具有较好的动态特性和稳定性。     

状态多重时滞大系统时滞相关分散鲁棒镇定

考虑状态多重时滞大系统的稳定性问题,依赖系统最大时滞界,给出了其可分散状态反馈镇定的时滞相关鲁棒稳定的充分条件.应用Lyapunov-Krasovsii泛函和LMI方法及积分不等式方法,研究其分散鲁棒稳定化的鲁棒控制器设计问题,在此基础上,通过求解一凸优化问题,提出了具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制器的设计方法.通过仿真验证了该方法的有效性.     

气动肌肉驱动关节轨迹跟踪的自适应鲁棒控制

设计了一种简单、经济的单根肌肉关节驱动上肢外骨骼助力机器人.为解决单根肌肉关节轨迹跟踪控制精度差、抗干扰能力差及颤振严重等问题,基于反步法设计单根肌肉关节伺服系统的自适应鲁棒控制器.该控制器呈两层级联结构,每层均包含一个鲁棒反馈、参数自适应及快速动态补偿项,基于递归最小二乘法和梯度法分别设计参数自适应及快速动态补偿项....     

双电极气体保护焊系统的鲁棒自适应控制仿真

针对双电极气体保护金属极电弧焊系统,建立了一个双输入双输出的非线性模型,并基于梯度算法和极点配置自校正设计了鲁棒自适应控制器.仿真结果表明,该鲁棒自适应控制器具有良好的控制效果.     

非周期时变非线性系统自适应迭代学习控制

对一类含有非周期时变不确定性的非线性系统的控制问题进行了研究。该系统具有严格反馈形式且控制增益未知。在控制器设计中,用一种具有迭代特性的神经网络消除了非周期时变不确定性的影响,并综合应用反演技术和鲁棒自适应控制技术消除了严格反馈结构和未知控制增益带来的设计问题。稳定性分析结果表明:系统所有状态量有界且输出量在积分意义下收敛到期望轨迹。仿真试验证明了所设计控制器的有效性。     

一种积分过程PID自整定方法

针对积分加滞后过程,提出了一种设定值加权的PID控制器参数自整定方法,并且针对该方法定义了一种鲁棒性能指标.首先引入一种内部反馈结构, 利用内部反馈结构中的比例控制器将积分过程转换为广义稳定过程,这就使得普通PID控制器设计方法可以在积分过程中得以应用.利用该方法并基于该鲁棒指标设计的控制器一方面克服了传统PID控制方法在控制积分过程时存在的结构上的缺陷,同时又提高了系统的鲁棒性和控制性能,仿真结果也表明基于本方法整定的控制器的控制效果要优于其它方法.     

具干扰抑制的线性鲁棒迭代学习控制

针对不确定线性定常系统,考虑频域迭代学习控制器设计及干扰抑制问题.根据提出的闭环迭代学习控制律,推导出跟踪误差收敛的充分条件,并证明了它等价于系统没有采用迭代学习控制时的鲁棒性能条件,但在性能上却得到大大的改善.在完全跟踪不可能实现的情况下,讨论性能权重函数的选取,保证了跟踪误差收敛于实际工程容许的范围内,且参数选择非常简单.基于此性能权重函数,结合鲁棒控制理论,求解满足收敛条件的控制器.给出的仿真结果表明该设计方法的有效性.     

一类混沌系统的非线性鲁棒控制器的设计与分析

应用反馈精确线性化方法给出了受控一类混沌系统的标准型，然后利用标准形将线性部分和非线性部分的分离特点进行了鲁棒控制器的设计，由此设计出原混沌系统的非线性鲁棒控制器，并证明其具有指数稳定性，仿真结果表明用反馈线性化方法设计的非线性鲁棒控制器的有效性．