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.     

混合H2/H∞控制问题的降阶控制器

1 引言 考虑np广义被控对象z0 z1 y=P(δ)w u=AC0 C1 C2 B1 B2D01 0 D11 D12 D21 0 w u, (1) 其中 ABCD ∶=C(δI-A)-1B+D,δ在连续和离散情形分别表示拉氏变换算子s,Z－变换算子z,x∈Rnp,y∈Rny,w∈Rnw,u∈Rnu分别为广义对象、量测、外部输入和控制变量.z0∈Rnz0,z1∈Rnz1分别为与H2,H∞指标相关的控制输出信号.所谓混合H2/H∞控制是指：设计控制器K,使得Tz0w2极小,且Tz1w∞<1.其中Tziw(δ)是从w到zi的闭环传传递函数(i=0,1).其意义在于可使系统在具有稳定性和鲁棒性的前提下,保持良好的性能.     

基于遗传算法的H∞系统降阶方法

提出了基于H∞范数的系统降阶准则,并且利用遗传算法实现了基于该准则的系统降阶.这一方法的提出避免了传统方法的缺点,降阶系统达到了非常理想的性能.通过例子表明,该降阶方法优于目前普遍使用的其它降阶方法.     

混合H_2/H_∞控制问题的降阶控制器

1　引言考虑 np 广义被控对象z0z1y=P(δ) wu =AC0C1C2　 B1 　 B2D0 1 　 0D1 1 　 D1 2D2 1 　 0　　　　wu ,(1)其中 A BC D :=C(δI- A) - 1 B D,δ在连续和离散情形分别表示拉氏变换算子 s,Z-变换算子 z,x∈ Rnp,y∈ Rny,w∈ Rnw,u∈ Rnu分别为广义对象、量测、外部输入和控制变量 .z0∈Rnz0 ,z1 ∈ Rnz1 分别为与 H2 ,H∞ 指标相关的控制输出信号 .所谓混合 H2 / H∞ 控制是指 :设计控制器 K ,使得 Tz0 w 2 极小 ,且 Tz1 w∞ <1.其中 Tziw(δ)是从 w到 zi 的闭环传传递函数 (i=0 ,1) .其意义在于可使系统在具有稳定性…     

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。     

基于遗传算法的混合H 2 öH ∞状态反馈控制器

提出了应用遗传算法设计混合H2/H∞状态反馈控制器的一种方法.通过遗传算法对H∞控制器进行H2性能优化,从而设计出鲁棒性强并满足系统性能要求的混合H2/H∞状态反馈控制器.该方法采用实数编码、排序选择与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和实值变异的变异算子,并在适应度函数中添加惩罚约束.对国产某型飞机进行仿真,结果表明得到的混合H2/H∞状态反馈控制器具有良好的H∞性能和H2性能.     

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.     

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LMI的一类混合H2/H∞控制问题的降价控制器设计--离散情形

考虑离散系统的一类混合H2/H∞问题,引入线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了广义对象存在无穷远零点和单位圆上零点时的降价控制器存在判据和设计准则.对于上述问题证明了:若混合H2/H∞控制问题可解,则它必须在降价控制器,并给出可行的降价控制设计方法.     

基于LMI的一类混合H2/H∞控制问题的降价控制器设计--连续情形

考虑连续系统的一类混合H2/H∞控制问题,对于含无穷远零点和有限虚轴零点的奇异广义对象,引入线性矩阵不等式(LMI)方法研究了降价控制器存在判据和设计准则.文中指出,对于所述对象,若混合H2/H∞控制问题可解,则它必存在降价控制器.存在准则和设计方法分别归结到LMI的可解性及其凸优法解法.     

H2/H∞混合优化问题综述

H2/H∞混合优化设计方法由于其可以 使系统同时获得较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能，一经提出，立即受到研究者的广泛关注．本 文综述了H2/H∞混合优化方法的产生、发展及其特点，概要介绍了H2/H∞优化理论研究的最新进展及实践应用的主要结果，分析了H2/H∞混合优化理论在理 论和实际应用中的发展方向．     

混合H2/H∞鲁棒控制器设计

在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H2/H∞反馈控制器设计.H2和H∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H2/H∞反馈控制器,与H2和H∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2,H∞和混合H2/H∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性.     

一种新的H∞固定阶控制器综合方法

提出了只通过一个Ｒｉｃｃａｔｉ方程求解Ｈ∞固定阶控制器的方法，在获得系统与控制器的增广系统后，得到了一个和控制器参数有关的假想控制输入，在其特定形式下得到一个全信息控制问题，由于增广系统是奇异的，根据范数约束得到的Ｒｉｃｃａｔｉ方程是和一个常数有关的，从而较为简单的处理奇异问题，因为假想输入的是扰动和状态变量的反馈形式，故可参数化控制器，最后的结果表明如果参数阵满足某些条件，则固定阶控制器是存在的     

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。     

混合H2/H∞参数辨识

研究了混合H2/H∞参数辨识问题.将混合H2/H∞估计方法应用到系统参数辨识中,给出了混合H2/H∞参数辨识算法.所得的算法不仅能满足规定的鲁棒性能,且为最小二乘(LS)参数估计误差判据提供了一个最优上界.结果表明:提高辨识的鲁棒性,需要牺牲辨识的精度作为代价.最后,仿真结果也验证了该方法的有效性.     

具有域极点配置的混合H2/H∞滤波

解决了具有域极点配置的连续时不变系统的混合H2/H∞滤波问题.通过采用线性矩阵不等式(LMI)方法描述域稳定性限制、H2和H∞优化,以建立求解这个问题的总框架.这个问题的可解性的充分必要条件由一组LMI给出.最后用一个数字例子来说明所给出的设计方法.     

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.