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.     

离散双自由度鲁棒设计H∞方法研究*

以离散Ｈ∞全信息问题为基础，给出并证明了离散系统一类扰动前馈问题的设计方法，得到了控制器的参数化描述，在此基础上，研究了离散双自由度设计的Ｈ∞方法，在这一类问题中，相应标准离散Ｈ∞设计中的第二个离散代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程不再需要求解，最后对精馏塔系统进行设计，得到了满意的结果。     

基于LMI的H∞鲁棒PID控制器设计

针对一类线性系统,研究了基于H∞的鲁棒PID控制器的设计方法,使得闭环系统的所有极点均位于一个给定的LMI区域中.采用线性矩阵不等式的处理方法,证明了该问题等价于一组线性矩阵不等式的可解性问题.利用该线性矩阵不等式的可行解给出了PID控制器的构造方法,并通过现有的软件Matlab中的工具箱LMI来进行求解.该方法很好地解决了PID控制下的极点指标和H∞鲁棒控制的相容性问题.实际的工程算例验证了该方法的有效性和可行性.     

不确定性时滞大系统的分散鲁棒H∞控制

研究一类具有状态时滞的内联不确定性动态大系统的分散鲁棒H∞控制问题.系统 的不确定性参数满足范数有界条件.得到了由无记忆状态反馈分散控制器使每一个子系统和 整个大系统都可镇定且满足给定H∞性能的充分条件.所得结果与系统时滞的大小有关,并 以线性矩阵不等式的形式给出.     

鲁棒极点约束的H∞设计

讨论在H∞混合灵敏度问题中加极点约束以避免零极点对消的设计问题,给出了乘性不确定性下的鲁棒极点约束的LMI。讨论了极点约束问题中性能权函数的处理方法。给出了H∞控制挠性系统的设计算例。     

具有鲁棒调节性能的H-鲁棒次优控制系统设计

本文研究的问题如下，对于具有构造型不确定性的被控对象，设计一动态反馈控制器，使得闭环系统满足Ｈ∞鲁棒次优性能要求。同时，对于满足给定微分方程的参考输入信号，具有鲁棒调节性能。研究结果表明，通过解一适当的Ｈ∞标准设计问题可以得到理想的控制器。基于黎卡提不等式的正定解，给出了控制器的具体设计方法。最后，还给出了该设计方法在二自由度机械手上应用的实验结果。     

状态和控制输入不确定时滞系统基于观测器的鲁棒H∞控制

研究一类同时存在状态和控制输入不确定性的时滞系统基于观测器的鲁棒Ｈ∞控制问题。系统的不确定性参数是时变的,但其结构已知。通过构造观测器并利用观测器状态进行反馈控制,使系统不仅鲁棒镇定,而且具有一定的Ｈ∞性能,鲁棒Ｈ∞控制器的设计可通过求解两个代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程得到。     

基于直接状态空间理论的H∞鲁棒控制器设计方法及实例

鲁棒性是系统的重要性能指标。H∞鲁棒控制能够解决系统存在不确定性时的鲁棒性问题。一般的H∞鲁棒控制器设计方法的计算量偏大。基于直接状态空间理论，通过无迭代的求解两个Riccati方程得到具有鲁棒性的控制器，从而解决了计算量偏大的问题。最后讨论了H∞控制理论的应用。     

广义系统鲁棒镇定的H∞方法

利用Ｈ∞控制方法讨论含不确定参数的广义系统鲁棒镇定问题。首先将广义系统的稳定性条件表示为Ｈ∞范数的形式,然后利用Ｈ∞范数与Ｒｉｃｃａｔｉ代数矩阵不等式的关系给出了含不确定参数的广义系统可镇定的条件,从而将鲁棒控制设计问题转化为求解Ｒｉｃｃａｔｉ不等式的问题。     

望远镜影像稳定系统的H∞鲁棒跟踪控制

针对望远镜影像稳定系统中的镜片驱动装置,在分析研究了外力干扰与模型参数不确定性等因素的基础上,针对抖动信号无法事先确定的特点,提出了一种H∞鲁棒跟踪控制策略,将抖动信号等效为一种有界扰动,通过广义系统的H∞状态反馈控制器,克服不确定性扰动的影响,保证系统的鲁棒性。仿真结果表明,该控制方法保证了系统准确地跟踪输入信号,并有效降低了扰动和参数变化对系统性能的影响,提高了镜片驱动装置的伺服性能和鲁棒性。     

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。     

时滞不确定性系统基于观测器的鲁棒镇定设计

本文对一类不确定性动态时滞系统，用线性矩阵不等式的方法，研究了其基于观测器的鲁棒镇定方法，该类系统具有状态时滞，其不确定性满足匹配条件。     

一类脉冲随机混杂系统的鲁棒H∞控制

研究了具有外在扰动的脉冲Markov切换线性随机系统的鲁棒H∞控制问题,分别从系统的鲁棒稳定性及鲁棒性能两方面进行分析:首先,利用多Lyapunov函数法对系统的稳定性进行分析,给出了系统鲁棒依概率稳定的充分条件;进一步地,运用线性矩阵不等式(LMI)法对系统的鲁棒性能进行分析,给出相应的状态反馈增益矩阵和脉冲控制增益矩阵的求解方法.在此基础上得出了一个鲁棒H∞控制律,并提出了一套基于MATLAB软件的鲁棒控制器的设计方法.最后,利用数值算例说明所设计方法的有效性.     

复合摄动系统的H∞ 鲁棒性能设计

本文对具有实参数摄动和未建模动态不确定性的复合摄动问题的鲁棒性能设计进行了深入研究，首次提出利用H∞控制理论中的混合灵敏度方法处理某些复合摄动问题的鲁棒性能设计．其思路是：首先将复合摄动问题的鲁棒性能设计转化为参数不确定性系统的鲁棒性能设计问题；然后将这种参数不确定性问题变换成标准H∞控制问题结构；最后利用“DGKF”或状态反馈的方法获得问题的解．     

非线性时滞摄动系统的H∞鲁棒控制

研究具有时滞的非线性不确定性系统的Ｈ∞鲁棒控制问题。基于代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的正定解设计出状态反馈控制器使得闭环系统满足相应的Ｈ∞鲁棒性能准则。     

不确定性时滞大系统的分散鲁棒H_∞控制

研究一类具有状态时滞的内联不确定性动态大系统的分散鲁棒 H∞ 控制问题 .系统的不确定性参数满足范数有界条件 .得到了由无记忆状态反馈分散控制器使每一个子系统和整个大系统都可镇定且满足给定 H∞ 性能的充分条件 .所得结果与系统时滞的大小有关 ,并以线性矩阵不等式的形式给出     

不确定性时滞系统H∞鲁棒保性能控制

在Riccati不等式的基础上,给出鲁棒保性能H∞不确定性时滞系统的定义.然后以性能指标上界最小为优化命题设计状态反馈控制器,使得闭环系统不仅对容许的参数不确定性以及时变时滞保持渐近稳定,而且具有给定H∞干扰衰减度以及保性能上界最优.数值实例及仿真结果表明了该方法的有效性和可行性.     

一类具有非线性不确定性系统的鲁棒H∞控制

考虑一类具有非线性不稳定性的系统的Ｈ∞控制器设计问题,给出了判断鲁棒渐近稳定和Ｌ２增益有限的充分条件,提出了输出反馈鲁棒Ｈ∞控制问题的可解条件,并给出了基于线性矩阵不等式的鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法。     

一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

讨论了在自由系统和输入通道都带有有界不确定性的仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题,给出了状态反馈控制设计,对所有允许的不确定性它既能保证关于H∞模的干扰抑制品质,又能镇定该系统.同时指出如果一个相应的Hamilton-Jacobi不等式有非负解,则该不确定仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题可解.     

一类具有非线性不确定性系统的鲁棒H∞控制

考虑一类具有非线性不确定性的系统的H∞控制器设计问题,给出了判断鲁棒渐近稳定和L2增益有限的充分条件,提出了输出反馈鲁捧H∞控制问题的可解条件,并给出了基于线性矩阵不等式的鲁棒H∞控制器的设计方法．