状态反馈中圆形极点与状态方差约束的相容性

对一类线性随机系统的状态反馈问题,研究了两类约束指标:状态方差与圆形区域 极点的相容性,并对具有指定圆形极点及相容状态方差约束的控制问题给出了满意控制设计 方法.用线性矩阵不等式(LMIs)刻划了圆形极点约束下系统存在反馈控制律的充要条件;通 过求解LMIs约束下矩阵迹的极值问题,给出了方差约束指标的较好容许范围;算例说明本 成果简洁、有效.     

极点与状态方差约束下的动态输出反馈可靠控制

研究了线性不确定系统区域极点与状态方差约束下的动态输出反馈可靠控制器的设计问题．首先在连续型执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中区域极点指标与方差上界指标间的相容性理论;然后,应用极值原理分析了与区域极点指标相容的方差上界指标的取值范围;最后,给出了同时满足区域极点与状态方差约束下的动态输出反馈可靠控制器的设计步骤．仿真实例验证了结果的有效性．     

多性能约束下的模糊容错控制系统设计: 离散系统情形

研究了模糊离散系统在同时具有极点指标、H∞指标和方差指标约束下的容错控制器设计问题. 利用分解和等价原理, 将非线性系统多指标约束下的可靠控制问题, 转换为一系列线性极限子系统多性能指标约束下的容错控制器设计问题; 提出了一种新的多指标约束容错控制系统设计方法, 详细分析了各相容指标的取值范围; 并给出了相容指标约束下的容错控制器设计步骤.     

基于LMI的随动系统满意PID调节器设计

PID控制器在实际工程中应用广泛,而且工程上对随动系统的性能要求往往是多方面的．该文应用满意控制思想,研究了期望指标：扇形区域极点,稳态输出方差和动态误差系数约束下随动系统的PID控制设计问题．首先将PID控制参数设计转化为局部状态反馈问题,导出了3项指标约束的双线性矩阵不等式(BMI)描述．然后给出改进的迭代线性矩阵不等式(LMI)算法求解BMI可行解,得到使闭环系统满足3项期望指标的PID参数．最后给出了应用该方法数值算例．     

线性系统相容指标约束下的容错控制新方法

针对一类具有范数有界不确定性不满足匹配条件的线性连续系统,对易于失效的执行器进行容错控制设计,重新研究了圆域极点指标、H∞指标和H2指标约束下的满意容错控制器的设计问题.基于线性系统的极点配置理论和H2/H∞控制理论,利用线性矩阵不等式( LMI)方法,在假设失效执行器的输出为任意能量有界信号的情况下,分析了这3类指标在相容情况下的取值范围,并在相容指标约束下得到了新的满意容错控制器的设计方法,给出了满意容错控制器的具体设计步骤.所设计的满意容错控制器使闭环系统的极点在一个给定的圆域内,并且保持着系统给定的H2/H∞性能要求.     

多指标约束条件下广义系统的容错控制

从更接近于工程应用的角度出发,提出一种多指标约束条件下的广义系统容错控制方案.当系统在某些传感器或执行器故障的条件下,设计一鲁棒容错控制器,利用线性矩阵不等式方法分析了与区域极点指标相容的H∞指标和方差上界指标的取值范围,建立了容错控制中3类指标的相容性理论,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法.仿真算例说明了该方法的有效性.     

反馈控制系统多性能约束指标的相容性

对一类线性随机系统的状态反馈控制, 研究极点配置指标、被控输出对范数有界外扰的H_∞抑制指标及稳态状态方差上界指标的相容性, 希望为实际控制系统多性能指标的选定提供理论依据, 用线性矩阵不等式(LMI)方法分别刻画了极点指标约束下H_∞指标的取值范围、以及相容极点指标和H_∞指标约束下稳态方差上界指标的取值范围, 对上述三类相容指标约束的控制问题给出求取满意控制策略的有效方法. 文中结论用数值算例作了说明.     

多目标约束下的满意容错控制方法

对一类不确定性不满足匹配条件的线性系统, 研究了圆域极点指标、H∞指标和H2指标约束下的满意容错控制器的设计问题. 在连续型的执行器故障的模式下, 利用线性矩阵不等式技术, 提出了多目标容错控制性能的相容性判别条件, 分析了与圆域极点指标相容的H∞指标和H2指标的取值范围, 并在相容指标约束下给出了有效的满意容错控制器的设计方法. 对歼击机纵向通道控制系统的仿真结果表明, 本文提出的方法是有效的.     

极点和方差约束在变结构控制中的应用策略

利用线性矩阵不等式方法,研究极点和方差约束在随机系统变结构控制设计中的应用策略.采用单位向量控制方法,给出由线性和非线性组成的控制器,线性部分控制器设计时采用同时满足闭环系统的极点和方差性能指标约束的方法,非线性部分保证系统能够在有限时间内从初始位置到达切换面.最后给出了该方法在车载火控系统中的应用实例.     

随机系统中满意PID调节器的设计

应用满意控制思想,研究了扇形区域极点和稳态输出方差约束下PID调节器的设计问题．将PID调节器设计问题转化为局部状态反馈问题,再通过适当变换将PID调节器参数设计转化为求解一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可通过MATLAB中的LMI工具箱方便地求解．算例说明了所提出方法的有效性．     

ROBUST OUTPUT FEEDBACK CONTROLLER DESIGN WITH COVARIANCE AND DISC CLOSED‐LOOP POLE CONSTRAINTS

This paper is concerned with the problem of robust output feedback controller design for a class of linear discrete‐time systems with normbounded uncertainty. The objective is to design a controller such that the closed‐loop poles are assigned within a specified disc and the steady regulated output covariance is guaranteed to be less than a given upper bound. Using a linear matrix inequality (LMI) approach, the existence conditions of such controllers are derived, and a parametrized characterization of a set of desired controllers (if they exist) is presented in terms of the feasible solutions to a set of LMIs. A procedure is given to select a suitable output feedback controller that minimizes the desired control effort.     

具有区域极点和方差约束的不确定连续系统鲁棒控制

对一类具有不确定参数的线性连续系统,研究使得闭环系统的稳态状态方差小于某 个给定的上界,同时闭环极点位于一给定圆盘中的状态反馈鲁棒方差控制器设计问题.导出 了控制器存在的条件,并证明了该条件等价于一个线性矩阵不等式系统的可解性问题,进而 用这组线性矩阵不等式系统的可行解给出了一组所求控制器的一个参数化表示.据此,给出 了具有最小能量的鲁棒方差控制器设计方法.     

具有椭圆盘极点约束的线性系统滤波器设计

针对一类线性系统,研究其闭环系统极点具有椭圆盘约束的情况下滤波器设计问题。在极点约束的前提下,控制目标要求闭环系统渐近稳定,并且干扰抑制性能指标小于给定的上界。首先利用有界实引理给出椭圆盘极点约束前提下滤波器的存在条件;其次,利用线性矩阵不等式技术,将滤波器的存在性问题转化成一组线性矩阵不等式(LMI)的可行性问题,根据LMI的可行解,给出滤波器的设计方法,由该方法得到的滤波器满足给定的性能要求;最后,数值算例说明该方法的有效性和可行性。     

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...     

配置区域极点的约束方差动态输出反馈控制

在随即控制问题中,控制系统的稳态状态方差及闭环极点是分别表征控制系统稳、暂态特 性的两个重要性能指标.这里所研究的是,设计一个动态输出反馈控制器,使闭环系统的稳态 状态方差不大于允许的上界,同时闭环极点位于期望的圆形区域中.文中给出了期望控制器 的存在条件及其解析表达式,并提供了相应的数值例子.     

Controller design for continuous systems with variance and circular pole constraints

The problem of controller design with variance and circular pole constraints is considered in this paper. The motivation for this problem is twofold: (1) many engineering systems have performance requirements naturally stated in terms of upper bounds on the variances of the system states; and (2) the fine transient properties of the closed-loop system are required in practice. The goal of this problem is to design the controller such that the closed-loop system meets the prespecified variance constraints and circular pole constraints simultaneously. It is shown that a desired controller is determined by using the solution of a modified Lyapunov equation. Necessary and sufficient conditions are given for the existence of desired controllers. The set of desired controllers (if they exist) is also characterized.