一类非线性系统的模糊可靠H_2/H_∞混合控制器设计的LMI方法

基于T-S模糊模型,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究一类非线性系统的模糊可靠H2/H∞混合控制器设计问题.首先,分别以LMI形式给出了系统模糊可靠H2及H∞控制器存在的充分条件和控制器设计方法;然后.给出系统混合H2/H∞性能的可靠控制器设计方法,所设计的控制器使得故障闭环系统二次稳定,同时满足H∞性能,且优化系统的H2性能指标,最后,通过数值例子验证了结论的正确性和控制器设计方法的有效性.     

利用状态反馈增益变化设计广义系统H∞可靠控制器

通过对状态反馈两种增益变化形式的分析,研究广义系统H∞可靠控制器的设计问题.给出基于状态反馈增益变化的广义系统H∞可靠控制器的定义,得到了执行器故障模型.用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究两种状态反馈增益变化的广义系统H∞控制器存在的充分条件和设计方法.进而,针对执行器的不同故障情形,用LMI方法给出广义系统存在基于状态反馈增益变化的H∞可靠控制器的充分条件.最后,给出了优化广义系统H∞可靠控制器的设计算法.     

具有非线性扰动的广义系统的鲁棒H∞控制

研究具有非线性结构扰动广义系统的鲁棒H∞控制和鲁棒H∞保性能控制问题,该不确定性为时间和状态的函数.且满足Lipschitz条件.目的是分别设计系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器.应用线性矩阵不等式方法,分别给出了系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件.当这些条件可解时,分别给出了鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器的表达式.最后通过一个仿真算例说明了所给出方法的应用.     

不确定广义系统的弹性H∞保性能控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究被控对象与控制器同时存在摄动的H∞保性能控制问题.针对控制器存在加法式摄动情形,以线性矩阵不等式约束条件给出了广义系统弹性H∞保性能的充分条件,并以线性矩阵不等式的可行解给出了相应的控制器设计方法.通过求解具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,给出了弹性H∞最优保性能及最优H∞性能控制器的设计方法.仿真表明了方法的可行性.     

一类大时滞非线性网络控制系统的H∞保成本控制

本文研究一类大时滞不确定非线性网络控制系统的H∞保成本控制问题. 首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型. 然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法, 给出H∞保成本控制律的存在条件和H∞保成本控制器的设计方法. 进而通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保成本控制器. 最后仿真结果验证了该控制算法的有效性.     

T-S模糊系统H2/H∞混合控制器设计的LMI方法

应用线性矩阵不等式（LMI）方法研究T-S模糊系统的H2／H∞混合控制器的设计问题．首先针对T-S模糊系统分别设计H2和H∞控制器;然后以线性矩阵不等式的形式给出T-S模糊系统H2／H∞混合控制器存在的充分条件及相应的控制器设计方法．在给定的H∞干扰约束下,通过优化H2控制性能指标实现了模糊状态反馈次优控制．最后通过例子验证了所给出的H2／H∞混合控制器设计方法的可行性和有效性．     

正规和奇异H∞控制器的统一表达式

给出了一种新的H∞控制器设计方法,通过引入设计时可选的非奇异实数阵,取消了控制器设计时对D矩阵的秩限制.适用于正规的H∞控制问题和奇异的H∞控制问题.对状态反馈等四种典型问题和输出反馈控制问题,给出了控制器存在的充分必要条件.控制器通过Riccati方程的解,用参数化方法表示.输出反馈控制器,通过解两个Riccati方程得到.讨论了控制器的相关特性.     

基于遗传算法的混合降阶H2/H∞控制器

讨论了混合降阶H2/H∞控制器的设计问题,提出了应用遗传算法设计混合降阶H2/H∞控制器的一种方法.通过遗传算法对次优H∞降阶控制器进行H2性能优化,设计出鲁棒性既强又满足系统性能要求的混合降阶H2/H∞控制器.它分别在H∞降阶和H2性能优化中两次应用遗传算法,遗传算法采用实数编码形式,其算子分别选用排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子及实值变异的变异算子.利用国产某型飞机对该方法进行仿真,其结果表明得到的混合降阶H2/H∞控制器具有良好的H∞性能和H2性能.     

不确定Delta算子切换系统的鲁棒控制研究

研究了一类参数不确定线性Delta算子切换系统的鲁棒H∞控制问题.针对传统采用的Delta算子切换系统仅限于多Lyapunov函数方法,使系统仅实现渐进稳定,收敛速度慢.为了提高控制系统的稳定性,解决系统的状态反馈鲁棒H∞控制的难点问题,首次提出利用多Lyapunov函数和平均驻留时间方法,以线性矩阵不等式的形式给出了参数不确定Delta算子切换系统指数稳定性条件,并进行了H∞性能分析,从而进一步给出系统鲁棒H∞控制器的设计方法.所设计的控制器不但保证系统参数不确定时闭环系统指数稳定,而且满足所期望的H∞性能指标.仿真结果证明了设计方法的有效性和可行性.     

基于遗传算法的混合降阶H 2 öH ∞控制器

讨论了混合降阶H2/H∞控制器的设计问题,提出了应用遗传算法设计混合降阶H2/H∞控制器的一种方法.通过遗传算法对次优H∞降阶控制器进行H2性能优化,设计出鲁棒性既强又满足系统性能要求的混合降阶H2/H∞控制器.它分别在H∞降阶和H2性能优化中两次应用遗传算法,遗传算法采用实数编码形式,其算子分别选用排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子及实值变异的变异算子.利用国产某型飞机对该方法进行仿真,其结果表明得到的混合降阶H2/H∞控制器具有良好的H∞性能和H2性能.     

随机网络中的H∞输出跟踪控制研究

研究随机网络控制系统的输出跟踪问题。采用线性矩阵不等式方法,推导控制器存在的充分条件,介绍控制器的设计方法。该控制器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,随机网络控制系统的H∞性能指标小于一个定值γ。仿真实验结果表明,利用该方法设计的控制器输出误差较小。     

一类多变量系统的H∞控制的工程设计方法

从工程应用角度出发,提出一种用H∞控制理论设计一类多变量系统的次优敏感性控制 器的工程设计方法,并证明了其可行性.该方法通过将系统矩阵化为对角占优,利用单独通道 设计思想将多变量系统转化为单变量系统的H∞最优敏感性控制器问题.文末给出了仿真实 例.     

一类非线性切换系统鲁棒H∞可靠控制

为了克服扰动与执行器故障对控制系统的影响，使系统具有抗干扰性和可靠性，针对一类不确定非线性切换系统，研究了在任意切换规则下鲁棒H∞可靠控制问题．首先，系统所有矩阵同时含有参数不确定性，并且系统也存在未知非线性扰动．当执行器存在故障时，基于线性矩阵不等式技术以及公共李亚普诺夫函数方法得到鲁棒H∞可靠控制器，使切换系统在任意切换律下全局二次稳定并且满足H∞性能指标．最后，通过求解凸优化问题得到了鲁棒H∞最优可靠控制器．仿真结果表明控制器在任意切换规则下是可行和有效的．     

第二FM模型的两维离散状态时滞系统H∞控制

This paper is concerned with the problem of H∞ control for two-dimensional (2-D) discrete state delay systems described by the second Fornasini and Marchesini (FM) state-space model. A sufficient condition to have an H∞ noise attenuation for this 2-D system is given in terms of a certain linear matrix inequality (LMI). The optimal H∞ controller is obtained by solving a convex optimization problem. Finally, a simulation example is given to illustrate the effectiveness of the proposed result.     

A new calculation method of feedback controller gain for bilinear paper-making process with disturbance

This paper presents a new method to calculate the feedback control gain for a class of multivariable bilinear system, and also applied this method on the control of two sections of paper-making process with disturbance. The robust H∞ control problem is to design a state feedback controller such that the robust stability and a prescribed H∞ performance of the resulting closed-loop system are ensured. The controller turns out to be robust with respect to the disturbance in the plant. Utilizing the Schur complement and some variable transformations, the stability conditions of the multivariable bilinear systems are formulated in terms of Lyapunov function via the form of linear matrix inequality (LMI). The gain of controller will be calculated via LMI. Finally, the application examples of a headbox section and a dryer section of paper-making process are used to illustrate the applicability of the proposed method.     

递阶H∞ 方法及其在阵风干扰下飞机着陆控制中的应用

本文对阵风干扰下的飞机着陆控制问题进行了研究,将Ｈ∞方法与大系统结构摄动递阶控制思想相结合,给出了具有鲁棒稳定性的递阶Ｈ∞控制器,在求解摄动矩阵时,针对系统矩阵不可逆的情况,提出了一种摄动矩阵的计算方法,对某型飞机的应用仿真结果表明,一文所给的递阶Ｈ∞控制器,阵风干扰能够被抑制在工程允许的范围之内。     

Coherent H∞Control for Linear Quantum Systems With Uncertainties in the Interaction Hamiltonian

This work conducts robust H^∞analysis for a class of quantum systems subject to perturbations in the interaction Hamiltonian.A necessary and sufficient condition for the robustly strict bounded real property of this type of uncertain quantum system is proposed.This paper focuses on the study of coherent robust H^∞controller design for quantum systems with uncertainties in the interaction Hamiltonian.The desired controller is connected with the uncertain quantum system through direct and indirect couplings.A necessary and sufficient condition is provided to build a connection between the robust H^∞control problem and the scaled H^∞control problem.A numerical procedure is provided to obtain coefficients of a coherent controller.An example is presented to illustrate the controller design method.     

参数不确定性时滞系统的鲁棒H∞容错控制器设计

研究了一类同时具有参数不确定性、外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的问题,给出了该系统一种鲁棒Ｈ∞容错控制器的失效执行器的输出信号是任意能量有界的干扰信号,不确定线性时滞系统的容错控制问题转化成了鲁棒Ｈ∞控制问题,控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到,而且控制器与时滞常数无关,设计例子证明了所给方法的有效性。     

非最小相位不稳定对象的鲁棒最优模型匹配

研究了单输入单输出(SISO)线性时不变系统的鲁棒最优模型匹配问题.采用二自 由度的控制器,对于被控对象具有乘性摄动时,充分考虑控制器的自由参数,将问题转化成有 约束的H∞控制问题,使闭环系统既是H∞范数意义下的最优模型匹配,又具有更大的鲁棒稳 定性.最后,通过解两个H∞范数的最优内插问题,给出了一种新的设汁方法来确定控制器的 参数.该方法简单、直接,对非最小相位系统和不稳定系统均适用.     

基于观测器的广义线性系统降阶H∞控制器设计

本文研究基于Luenberger观洲器的广义系统降阶H∞控制器的设计问题,并且该观测器是关于干扰解耦的。首先是提出了广义系统H∞状态反馈控制问题的一个充要条件,并利用线性矩阵不等式方法求解出广义系统的H∞状态反馈增益。然后对该H∞状态反馈增益进行渐进降阶观测,基于广义Sylvester矩阵方程的显式通解的参数化设计方法,实现了广义系统的降阶H∞控制。本文最主要的工作是给出了相应的广义线性系统降阶H∞控制器的设计算法。在文章的最后给出了一个例子,用来说明降阶算法的有效性。