离散对象的降阶H∞控制器设计

基于LMI方法, 考虑了离散对象的阶数不超过广义对象阶的降阶H_∞ 控制器存在性问题. 通过3LMIS可解性条件的等价变换, 给出了一个降阶控制器的上界. 该上界可适用于奇异和非奇异对象两种情形, 且在奇异情形不为已有结果蕴涵. 证明是构造性的, 当降阶控制器存在时, 可以设计出这种控制器. 最后给出了两个简单的算例, 说明文中方法的可行性.     

一类控制问题的降阶控制器设计

基于线性矩阵不等式(LMI,1inear matrix inequalities),考虑了线性时不变对象的一类控制问题的降阶控制器设计问题.给出了一个新的降阶控制器阶的上界,该上界适用于标准和奇异控制两种情形.证明是构造性的,可以给出降阶控制器的构造方法.给出了简单的例子,说明该方法的可行性和正确性.     

降阶正实控制器设计

基于线性矩阵不等式(LMI)方法,考虑了连续和离散对象的降阶正实控制器设计问题.通过一阶对象的分析表明,广义对象阶是最小阶正实控制器阶的可达上界,因此降阶正实控制器的存在性依赖于具体对象参数.给出了一个新的降阶正实控制器阶的上界,该上界蕴涵了已有结果.上界的估计是构造性的,可以给出这种降阶正实控制器的设计算法.文中给出了简单的算例,说明本文方法的可行性.     

降阶正实控制器设计

基于线性矩阵不等式 (LMI)方法, 考虑了连续和离散对象的降阶正实控制器设计问题. 通过一阶对象的分析表明, 广义对象阶是最小阶正实控制器阶的可达上界, 因此降阶正实控制器的存在性依赖于具体对象参数. 给出了一个新的降阶正实控制器阶的上界, 该上界蕴涵了已有结果. 上界的估计是构造性的, 可以给出这种降阶正实控制器的设计算法. 文中给出了简单的算例, 说明本文方法的可行性.     

离散系统奇异H^∞控制问题的降阶控制器设计：LMI方法

考虑了离散系统的奇异Ｈ＾∞控制问题，对于广义对象既具有无穷远零点及具有单位圆零点的情形，引入线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法，研究了奇异Ｈ＾∞问题的降阶控制器的存在判据和设计准则，对于所述广义对象，指出若存在Ｈ＾∞控制器，则它必存在降阶控制器，提出可行的降阶控制器设计方法，它仅涉及ＬＭＩ的凸优化解法和简单的系统等价变换。     

关于H∞控制器阶的一个注记

1　引言现有 H∞ 控制设计方法通常可构造出阶数为广义对象 Mc Millan阶的全阶控制器 [1 ,2 ] ,故 H∞控制器的阶数较高 ,研究阶数低于广义对象阶的降阶控制器设计方法 ,具有重要的工程和理论意义 .在奇异情形下 ,几个学者研究了显式构造降阶控制器的方法 [3,4 ] ,但这些结果不     

基于线性矩阵不等式的奇异Ｈ∞控制问题的降阶控制器*

本文基于线性矩阵不等式方法研究了广义对象既具有无穷远零点又具有有限虚轴零点的奇异Ｈ∞问题的降阶控制器设计问题，对于所述广义对象，本文指出：若Ｈ∞控制问题可解，则它必存在降阶控制器。并给出了可行的降阶控制器设计方法。     

基于自适应遗传算法的奇异离散系统降阶H∞控制器

考虑一类奇异离散系统,应用自适应遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法。通过对目标函数的全局搜索,得到控制器的最小阶次及相应的正定矩阵参数,进而设计出降阶H∞控制器。仿真表明,所提出方法不论对非奇异系统,还是奇异系统都可以得到降阶H∞控制器,且控制器易于求解。     

保证闭环性能品质的奇异摄动类降阶方法

1　引言目前,由于H2,H∞和μ等理论所设计的控制器阶数较高,迫切需要对其进行降阶.Zhou等人[1]针对某一类控制系统,提出了保证闭环性能品质的结构均衡截取控制器降阶方法.DoChangOh等人[2]将此方法推广到了奇异摄动降阶方法,它具有低频段误差较小的优点.本文在Zhou等人方法的基础上,利用奇异摄动降阶方法同截取降阶方法的双线性变换关系,用比较简洁的方法证明了DoChangOh等人的结果.并进一步运用这种思想,推广得到了保证闭环性能品质控制器降阶的广义奇异摄动方法.2　保证闭环性能品质的结构均衡截取控制器降阶方法[1]定理1[1].设控制器…     

经输出动态反馈的非线性奇异系统输出调节问题

讨论非线性奇异系统的输出调节问题,在没有可正常化的假设条件下,给出了降阶的正常状态空间的输出动态反馈控制器的设计,并导出了这种控制器存在的充分必要条件.     

复结构奇异值的几何解释及其计算:两块情形

应用几何方法给出两块情形复结构奇异值的几何解释,并提出一种简单迭代计算方法.该方法求的是结构奇异值的真值而非其某一上界或下界.     

奇异H- 状态反馈问题的降价递推解法

本文研究了奇异H_∞状态反馈问题的解法,证明了这类问题有解的充要条件是相应的降阶系统存在H_∝控制器,给出了求解H_∞状态反馈矩阵的降阶递推法,文中算例表明本文提出的方法是一种直观易解的有效的方法。     

利用稳定零点构造降阶H∞控制器的方法

现有的针对奇异情形的H∞降阶控制器的基于线性矩阵不等式(LMI)的构造算法仅利用了系统不稳定的不变零点,而没有利用系统的稳定零点.本论文试图通过对系统矩阵A引入不确定性来利用这些稳定零点,即将奇异系统矩阵A变为A0 αI(α<0),以A0代替A和系统的其它部分构成新系统,从而使得原来系统的稳定零点成为新系统的不稳定零点,进而使用降阶控制器算法得到低阶控制器.一个简单的算例表明了该方法的有效性.     

大柔性飞行器的自适应姿态控制设计

研究系统存在不确定性的大柔性飞行器的姿态跟踪控制问题.针对高阶大柔性飞行器模型,使用平衡实现方法对其降阶,并通过奇异值对比分析系统降阶前后特性.基于降阶模型,设计LQR-PI控制器作为基线控制器.考虑不确定性,利用李雅普诺夫稳定性理论设计模型参考自适应控制器,并对比两种方法的控制效果.仿真结果显示,所提方案对包含不确定性的系统具有较好的控制效果,能使系统完成期望的姿态跟踪目标.     

高阶时滞对象的预测PI(D)控制

利用频率域模型降阶理论,提出了高阶时滞对象的预测PI(D)控制器两种设计方法.一种方法是直接将高阶滞后对象在频率域内降阶为低阶滞后对象,针对低阶滞后对象设计预测PI(D)控制器;另一种方法是按照规定的性能指标设计控制器,并将该控制器在频率域内降阶为具有预测PI(D)控制器的结构形式.这两种方法设计的控制器均具有结构简单、可调参数少、参数调节方便的特点.仿真表明:在模型失配的情况下,此两类预测PI(D)控制器仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能.     

基于平衡截断方法的高超声速飞行器模型降阶

本文提出了一种适用于高超声速飞行器数学模型的模型降阶方法.该方法采用基于奇异值分解的投影技术,对高阶的高超声速飞行器数学模型进行平衡变换,进而通过截断获得低阶的微分方程,方便控制器的设计,达到模型降阶的目的.相比于传统的只适用于稳定系统的模型降阶方法,本文提出的模型降阶方法通过右互质分解可以应用于不稳定的系统的模型降阶.为了证明该模型降阶方法的准确性,本文通过平均灰色关联系数的计算,给出基于时域分析的定量验证结果.仿真部分成功应用该方法对美国空军实验室提出的弹性纵向模型实现了降阶,证明了该方法的有效性.     

多智能体时滞网络的加权平均一致性

提出了线性和非线性分布式协调控制器,使多智能体系统取得加权平均一致性.对于线性控制器,考虑网络存在通信时间延迟的情形,给出了能容忍的最大固定时滞的一个紧凑上界.考虑网络结点控制输入的有界约束,给出了一类非线性分布式控制器的收敛性分析.结果说明,网络的连通性是系统取得一致性的关键.最后对时滞网络的情形给出了仿真示例.     

精馏塔H∞非脆弱鲁棒控制的研究

指出了对精馏塔采用高阶常规鲁棒设计的控制器进行降阶所得控制器具有脆弱性,不能保证设计要求的鲁棒性,精馏塔在设计范围内摄动时,系统出现渐扩发散现象.提出将精馏塔控制器摄动转化为被控对象摄动.给出了不需要控制器降阶的精馏塔H∞非脆弱鲁棒PI控制器设计方法.对MIMO精馏塔系统,给出了可简化求解过程的PI控制器形式.讨论了精馏塔非脆弱鲁棒控制不确定性权函数和性能权函数的选择,求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器.仿真结果表明,该精馏塔控制系统具有较好的适应性.     

反馈控制器降阶的约束与聚集方法

根据线性随机系统的包含原理,研究系统状态反馈和输出反馈控制器的降阶问题,给出了系统控制器降阶的约束和聚集两类条件。以一个18阶系统降阶反馈控制器的设计为例,说明该方法既简化了控制器的结构,又不失全阶控制器的主要性能。     

弹性飞机自动寻优H∞/PID控制器设计

针对弹性飞机高阶性和鲁棒性要求,研究了自动寻优的H∞/PID控制器设计方法.以国外某大型飞机12阶模型作为研究对象,利用平衡截断法进行降阶,得到在较宽频段内近似于全阶模型的6阶模型.基于降阶模型,利用粒子群优化算法得到合适的加权函数及PID控制器参数,用于控制全阶模型.仿真结果证明,在系统同时存在参数不确定性和非参数不确定性的情况下,与H∞混合灵敏度控制器相比,H∞/PID控制器具有更强的鲁棒性,并能取得更好的时域控制效果.