随机不确定系统的鲁棒H∞控制

本文研究随机系统的鲁棒H∞控制问题。假设不确定参数矩阵是时变,范数有界的,外部干扰是一个随机过程。借助于线性矩阵不等式给出了系统是鲁棒H∞可控的一个充分条件。与用代数Riccati-型方程给出的确定性系统的有关结论相比,本文所得到的定理具有计算上的优点。     

基于LMI的结构振动多目标鲁棒H_2/H_∞控制

研究了考虑建筑结构动力特性具有不确定性的多目标鲁棒H2/H∞控制问题。在设计控制器的过程中,将模型参数(包括质量、刚度和阻尼)的不确定性引入到状态方程的摄动矩阵之中,使得闭环系统对所有允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能。基于线性矩阵不等式优化技术,推导得到了线性矩阵不等式组来求解相应的多目标优化问题,应用MATLAB的线性矩阵不等式工具箱设计了输出反馈控制器。最后对一3层结构进行了振动控制仿真分析,结果表明了所提方法的有效性和优越性。     

基于保性能自适应RBF神经网络的MR半主动非线性鲁棒分散控制

该文针对模型参数不确定的非线性结构半主动分散控制问题进行研究。首先,采用退化Bouc-Wen滞回模型模拟层间恢复力,并考虑模型参数(质量、刚度和阻尼)不确定及子系统间的耦合项,建立了子控制系统误差状态方程;在此基础上,设计了由保性能控制项和自适应逼近控制项构成的子控制器,其中,保性能控制项通过求解转化为线性矩阵不等式的保性能控制问题得到,逼近控制项通过RBF神经网络自适应控制律确定,同时利用Lyapunov稳定性理论对其稳定性及权值有界性进行证明;从而建立了适用于不确定结构非线性振动控制的保性能自适应RBF神经网络鲁棒分散控制(GCARBF)算法。最后,对一8层非线性结构进行MR半主动分散控制设计及0.3 g~0.8 g地震下仿真分析,结果表明了所提算法的有效性与优越性。     

主动结构-声系统的鲁棒H_∞控制实验研究

基于H∞ 控制理论 ,建立了结构振动声辐射鲁棒反馈控制模型 ,利用混合灵敏度设计方法 ,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞ 控制问题求解。建立了一套以TMS3 2 0C3 0数字信号处理芯片为核心的封闭空间弹性壁振动声辐射鲁棒H∞ 控制实验系统。实验取得了在指定频带上较好的降噪效果     

基于输出反馈的不确定非线性系统模糊鲁棒H∞控制

本文针对一类不确定非线性系统,研究了基于输出反馈的模糊鲁棒H∞控制问题。根据模糊T-S模型表征不确定非线性系统,基于状态观测器设计模糊控制器。由线性矩阵不等式和自适应律给出了模糊控制器存在的充分性条件。基于Lyapunov稳定性理论,提出的模糊控制方案在所有闭环信号最终一致有界意义下实现了期望的H∞性能。仿真结果表明了该方案的可行性。本文所提出的模糊跟踪控制器松弛了保守性,避免了匹配条件和上界。与已有的工作相比,本文约简了线性矩阵不等式的维数。     

不确定Takagi-Sugeno模糊广义交联大系统的鲁棒分散H∞控制

本文研究参数不确定Takagi-Sugeno(简称T-S)模糊广义交联大系统的鲁棒分散H∞控制问题。得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式(LMI)方法表示了这些充分条件,状态反馈鲁棒H∞控制器可以通过解这些LMIs而得到。算例说明所得结果的可行、有效。     

主动结构—声系统的鲁棒H∞控制实验研究

基于H∞控制理论，建立了结构振动声辐射鲁棒反馈控制模型，利用混合灵敏度设计方法，将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解。建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的封闭空间弹性壁振动声辐射鲁棒H∞控制实验系统，实验取得了在指定频带上较好的降噪效果。     

主动结构-声系统的鲁棒H∞控制实验研

基于H∞控制理论,建立了结构振动声辐射鲁棒反馈控制模型,利用混合灵敏度设计方法,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解.建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的封闭空间弹性壁振动声辐射鲁棒H∞控制实验系统.实验取得了在指定频带上较好的降噪效果.     

不确定多重时滞中立系统的时滞相关鲁棒H∞控制

本文利用一个新的积分不等式方法讨论了一类不确定多重时滞中立系统的时滞相关鲁棒H∞控制器设计问题.该中立系统的状态项、控制项、微分项、外部干扰输入项均含有时滞.首先,利用Lyapunov稳定性理论,推导出系统鲁棒可镇定的充分条件.在此基础上,进一步给出了鲁棒H∞控制器存在的充分条件.不需要对原系统进行模型变换,仿真算例说明了定理的可行性.     

LMI的广义系统输出反馈H2控制

利用广义系统正常化方法,在较为一般的条件下,把存在输出反馈控制器使得闭环系统无脉冲模,内稳定且满足H2性能指标的充分条件表示成线性矩阵不等式（LMI）的形式.给出的控制器含有可调参数,便于工程应用.     

不确定关联奇异系统分散鲁棒H∞控制

本文研究了不确定关联奇异系统的分散鲁棒H∞控制问题.假定不确定性是时不变、范数有界,且存在于系统和控制输入矩阵中.基于有界实引理,推导出了使不确定关联奇异系统能鲁棒镇定,且满足一定的性能指标的充分条件,即非线性矩阵不等式条件.采用两步同伦法迭代来求解该非线性矩阵不等式(NMI).首先,通过逐步对控制器的系数矩阵加上结构限制,计算出当确定性不存在时的标称系统的分散H∞控制器.然后,逐步改变标称系统分散控制器的系数,计算出不确定性参数存在时,分散鲁棒H∞控制器.在每一阶段,每一次迭代过程中,通过交替固定NMI的一个变量,使NMI转变为线性矩阵不等式(LMI).数值例子说明了所提出的方法的有效性.     

不确定结构振动的保成本鲁棒PID控制

研究了不确定结构振动的保成本鲁棒FID控制器设计问题。针对结构模态阻尼比及模态频率的不确定性，同时结合FID控制、保成本控制和H∞控制的优点，提出一种保成本鲁棒FID控制的设计方法，PID控制器的参数整定问题转化为线性矩阵不等式凸优化问题的求解。通过悬臂梁的仿真算例验证了该方法的可行性和有效性。     

不确定离散模糊系统的最优保性能控制

对一类具有范数有界,时变参数不确定性的离散模糊时间系统和一个二次型性能指标,研究其最优保性能状态控制律的设计问题.通过采用线性矩阵不等式的方法,导出了存在保性能控制律的一个充要条件,进而,证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可解性问题,并用这组线性矩阵不等式的可行解给出了保性能控制律的一个参数化表示.在此基础上,通过建立并求解一个凸优化问题,给出了最优保性能控制律的设计方法.     

LMI的广义系统输出反馈H2控制

利用广义系统正常化方法,在较为一般的条件下,把存在输出反馈控制器使得闭环系统无脉冲模,内稳定且满足H2性能指标的充分条件表示成线性矩阵不等式(LMI)的形式.给出的控制器含有可调参数,便于工程应用.     

基于声辐射模态的有源结构声辐射系统鲁棒H∞控制

以简支板为例,在考虑参数不确定性的情况下,对基于时域声辐射模态的有源结构声辐射系统进行了鲁棒H∞控制研究.首先基于声辐射模态理论,建立了包含不确定性的状态空间模型,然后引入虚拟性能指标将其转化为标准H∞控制模型求解了鲁棒H∞输出反馈控制器.最后进行了仿真计算,结果表明该方法具有较强的稳定鲁棒性和性能鲁棒性.     

振动系统鲁棒H∞控制实验研究

基于H∞控制理论,建立了结构振动系统鲁棒H∞反馈控制模型,利用混合灵敏度设计方法,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解.建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的结构振动鲁棒H∞控制实验系统.通过对性能加权函和鲁棒加权函数的选取,取得了在指定频带上较好的减振效果.     

多层结构基于静态输出反馈的主动控制试验研究

相比全状态反馈和动态输出反馈,静态输出反馈由于所用传感器少、可以有效减少时滞而具有良好的应用前景。为进一步验证静态输出反馈算法的有效性和鲁棒性,进行了1:4五层模型结构基于H∞静态输出反馈的主动控制试验研究,并与最优控制的试验结果进行了比较。试验中仅用关键位置的少数传感器信号作为反馈输入,取得了较好的控制效果。此外,在结构模型参数发生变化时,静态输出反馈算法展现了比最优控制算法更好的鲁棒性。本文研究成果为结构主动控制的工程应用提供了一定的参考。     

振支系统鲁棒H∞控制实验研究

基于H∞控制理论，建立了结构振动系统鲁棒H∞反馈控制模型，利用混合灵敏度设计方法，将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解，建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的结构振动鲁棒H∞控制实验系统。通过对性能加权函和鲁棒加权函数的选取，取得了在稳定频带上较好的减振效果。     

异步切换下切换系统的动态输出反馈保成本控制

作为一类重要的混杂系统,切换系统由若干个子系统以及一个协调各子系统之间切换的切换信号构成,在自然科学、工程控制和社会系统等方面有着广泛的应用。在对切换系统的控制问题进行研究时,一般假设子系统和控制器同步运行。然而,在实际工程控制中,控制器的切换相对于子系统的切换存在切换时延,从而产生异步切换。因此,对异步切换下的切换系统研究是十分必要的。针对一类异步切换下切换系统的动态输出反馈保成本控制问题进行了研究。报告了切换系统的研究现状以及异步切换下切换系统的最新研究成果。利用分段李雅普诺夫函数法和平均驻留时间法,得到了使得异步切换下的闭环切换系统稳定的动态输出反馈控制器存在的充分条件。从线性矩阵不等式的角度,提出了异步切换动态输出反馈保成本控制器设计方案,并给出成本上界的优化方法。最后,通过一个数值算例说明了提出的方法的有效性。     

基于鲁棒H∞滤波器的雷达测速方法

针对多普勒雷达测速模型具有不确定性和未知外部干扰的情况,建立了机载多普勒雷达测量飞机相对地球速度的状态方程,采用鲁棒H∞滤波器的线性矩阵不等式（LMI）综合方法,设计了鲁棒H∞滤波器。此滤波器不需要知道外部干扰和噪声的统计特性,并且使多普勒雷达速度测量的稳定性和适用性得到改善。计算机仿真表明了此方法的有效性。