圆盘区域极点约束鲁棒非脆弱控制

针对一类参数不确定线性系统,研究了具有圆盘区域极点约束的状态反馈鲁棒非脆弱控制器设计问题.系统中的参数不确定性满足范数有界条件,设计的非脆弱控制器具有加性和乘性不确定项.基于线性矩阵不等式(LMI),提出了将闭环系统极点配置到指定圆盘区域的状态反馈鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.然后利用G辅助变量替换技术拓展了圆盘极点配置的线性矩阵不等式(LMI)条件,提出保守度较低的状态反馈非脆弱控制器设计方法.数值仿真例子验证了给出的控制器设计方法的可行性.     

一类基于观测器的网络控制系统鲁棒控制器设计

研究一类基于状态观测器的网络控制系统鲁棒稳定性和鲁棒控制器设计问题.考虑传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动以及小于等于一个采样周期的不确定时延,建立了基于状态观测器的网络控制系统增广模型.利用线性矩阵不等式方法推导出该系统鲁棒稳定的条件,进一步给出了鲁棒控制律和状态观测器设计方法.数值仿真算例证明了分析方法和结果的有效性.     

带有状态观测器的网络控制系统非脆弱H_∞控制

研究了存在时变时延的非理想网络环境下基于状态观测器的网络化控制系统非脆弱H_∞鲁棒控制。考虑状态观测器和控制器均存在不确定性,采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)方法,得到闭环控制系统H_∞渐近稳定的充分条件,给出非脆弱状态观测器和非脆弱鲁棒控制器的存在条件,通过给出的锥补线性化算法求解控制器和观测器增益矩阵。仿真实例表明了所提方法的有效性和可行性。     

一类不确定时滞奇异系统的鲁棒非脆弱控制

针对不确定奇异时滞系统,研究了鲁棒非脆弱控制问题.假定不确定性范数有界,设计了基于观测器的控制器,使得闭环系统在不确定性影响下保持鲁棒稳定.仅通过求解相应线性矩阵不等式就可得到鲁棒状态反馈控制器,该控制器不仅对所有容许的系统不确定性使相应的闭环系统渐近稳定,而且满足控制器本身是非脆弱的,达到抑制干扰的效果.     

一类时滞线性系统的鲁棒非脆弱控制器设计

基于线性矩阵不等式（LMI）方法,研究一类时滞线性系统的鲁棒非脆弱控制器的设计问题.在假定控制器增益扰动范数有界的前提下,对不确定时滞线性系统设计了鲁棒非脆弱状态反馈控制器,同时以一个LMI的形式给出了状态反馈控制器存在的充分条件,而且该LMI是与时滞相关的,因而具有较小的保守性.数值例子证明了该设计方法的有效性和可行性.     

具有输入饱和的近空间飞行器鲁棒控制

针对近空间飞行器这一类存在外部扰动,输入饱和和参数不确定的多输入多输出线性系统,提出了一种基于干扰观测器的抗饱和鲁棒控制方案.将干扰观测器与抗饱和控制技术相结合,从而消除系统存在的未知外部扰动、输入饱和和不确定性对系统控制的影响.首先,设计干扰观测器对线性外部系统产生的未知扰动进行估计.然后根据干扰观测器输出,通过超前抗饱和方法设计抗饱和补偿器,并将其加入到鲁棒控制器的设计中,保证闭环系统存在输入饱和、未知外部扰动和参数不确定情况下的稳定性.为便于设计,干扰观测器、抗饱和补偿器和控制器设计矩阵均通过求解线性矩阵不等式得到.最后,将提出的鲁棒抗饱和控制方法应用于近空间飞行器,仿真结果验证了该控制方案的有效性.     

一类不确定时滞奇异系统的鲁棒非脆弱控制

针对不确定奇异时滞系统，研究了鲁棒非脆弱控制问题。假定不确定性范数有界，设计了基于观测器的控制器，使得闭环系统在不确定性影响下保持鲁棒稳定。仅通过求解相应线性矩阵不等式就可得到鲁棒状态反馈控制器，该控制器不仅对所有容许的系统不确定性使相应的闭环系统渐近稳定，而且满足控制器本身是非脆弱的，达到抑制干扰的效果。     

不确定时滞系统基于观测器的鲁棒控制器设计

研究了不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题，其中不确定性是时变的，通过构造增广系统，利用线性矩阵不等式方法，获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器，所给示例说明了本文方法的设计步骤和有效性。     

高超声速飞行器非线性鲁棒控制律设计

高超声速飞行器具有模型非线性程度高、耦合程度强、参数不确定性大、抗干扰能力弱等特点,其自主控制具有较大的挑战.论文提出了一种基于鲁棒补偿技术和反馈线性化方法的非线性鲁棒控制方法.文中首先采用反馈线性化的方法对纵向模型进行输入输出线性化,实现速度和高度通道的解耦和非线性模型的线性化.针对得到的线性模型,设计包括标称控制器和鲁棒补偿器的线性控制器.基于极点配置原理,设计标称控制器使标称线性系统具有期望的输入输出特性,利用鲁棒补偿器来抑制参数不确定性和外界扰动对于闭环控制系统的影响.基于小增益定理,证明了闭环控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒跟踪性能.相比于非线性回路成形控制方法,仿真结果表明了所设计非线性鲁棒控制算法的有效性和优越性.     

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.