内模控制反馈滤波器的H∞优化设计

给出了一种基于H∞优化理论的内模控制反馈滤波器参数定量设计方法,将系统鲁棒性改善问题转化为灵敏函数的整形过程.通过考虑离散时间H∞范数的定义,利用图解频率响应曲线的方法来求解H∞优化问题,避免了复杂的H∞优化求解过程.滤波器参数的求解在MATLAB环境下,通过仿真获得.研究与仿真结果表明了该方法的可行性.     

浮船坞控制系统的标准H∞控制研究

以船舶上墩或下水的重要平台--浮船坞为研究对象,通过对浮船坞系统的特性分析,给出了建立浮船坞系统数学模型的流程图以及10万t浮船坞的控制系统模型.阐述了鲁棒控制中的标准H∞控制算法,并采用该算法中的基于Riccati不等式状态反馈标准H∞控制器设计方法,对浮船坞控制系统进行了理论探讨和仿真研究.仿真结果表明,标准H∞控制对浮船坞这样的多变量强耦合的系统有较好的控制效果.     

TCSC的H2/H∞控制器设计

基于直接反馈线性化和鲁棒H2／H∞控制理论研究了TCSC的控制设计，对具有TCSC的单机一无穷大系统，建立了含不确定因素的数学模型，采用LMI(线性矩阵不等式)方法，利用MATLAB／LMI工具箱得出H2／H∞控制律。分析表明这种控制方法兼有鲁棒性能和最优性能，提高了电力系统的稳定裕度及传输功率。     

时滞不确定系统的广义H2控制

研究了一类同时具有时变状态时滞和凸多面体不确定性的连续时间系统的广义H2控制问题，采用线性矩阵不等式技术推导了此类不确定系统的鲁棒L2－L∞状态反馈控制器存在的充分条件，并将控制器的设计转化为一个凸优化的求解问题，所设计的控制器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号，闭环系统的L2－L∞性能指标小于一定值，数值仿真验证了所提出方法的可行性。     

控制系统的脆弱性与鲁棒性

针对脆弱性有不同的理解,提出了一种新的关于脆弱性的概念.脆弱性是指一个优化设计的控制系统却失去了稳定裕度.文中对此进行了分析和说明,指出这脆弱性问题并不是因为控制器的脆弱性造成的,其根本的原因是在最优控制本身,是最优设计的手段或所用的判据造成的.因为H∞优化设计中并没有用到稳定裕度的概念.在多入多出系统的设计中由于用的...     

基于H∞和L2干扰抑制的PWM整流器双闭环控制

为了解决模型不确定和外部干扰对PWM整流器稳定控制的影响,提出了基于H_∞和非线性L_2干扰抑制控制的双闭环控制方法。电压外环以电压偏差和功率偏差构建布鲁诺夫斯基标准型,基于目标全息控制方法,得出了线性最优控制解。电流内环采用非线性L_2增益控制方式,有效抑制了由模型参数不确定和外部干扰对大范围运行稳定性的影响。仿真验证和实验结果表明:相对于传统的比例积分控制方法,新的控制方法可以明显加快整流输出电压的稳定速度和单位功率因数的电流跟踪能力,对于提高PWM整流器动态稳定控制能力具有重要意义。     

多机电力系统H∞分散鲁棒励磁控制器的优化设计

基于H∞控制理论,提出了在多机电力系统励磁控制器设计中求取反馈增益的优化方法.该方法设定外部干扰矩阵,基于全状态的分散,将系统干扰项考虑到反馈增益矩阵F中,用迭代方法求F阵以使闭环系统最优.理论分析证明,采用该方法设计的分散鲁棒励磁控制器,能保证闭环系统的稳定性并使其具有良好的动态性能.仿真实验结果表明,该方法可有效地优选出分散励磁控制器的参数,使控制系统具有较强的鲁棒性,很好地实现了多机电力系统的分散协调控制.     

非线性网络控制系统的双通道时延和丢包鲁棒H∞控制

研究了一类具有双通道时延和丢包的非线性不确定网络控制系统的鲁棒H∞镇定问题.将网络诱导时延和数据丢包对系统的影响,转化为服从Bernoulli二区间分布的等价时延,并考虑系统的不确定性和外部干扰问题,基于T-S模糊系统建立了非线性系统的新模型,通过构造Lyapunov-Krasovkii泛函和线性矩阵不等式方法,给出了...     

分散多速率采样系统H∞控制的扩展顺序设计

应用扩展顺序设计法对分散多速率采样控制系统的控制器进行了设计,这种方法吸取独立设计法有容错能力、理论设计完毕无需检验等优点,并将其应用于顺序设计法中,对分散多速率系统而言是一种更加理想的设计方法.论文首先针对分散多速率系统连续信号和离散信号共存、系统为周期时变的特点,将系统变换为输入输出空间有限维、线性时不变,且与原系统H∞稳定性和范数等价的离散系统;然后按照等价离散系统输入输出信号之间的关系和系统的性能要求,分析并证明得到各子系统控制器的设计方法,即用已设计好的前k-1个控制器设计第k个控制器,以保证整个系统满足性能指标,并给出了相应的设计步骤.     

单相并网逆变器并网电流的过采样技术

传统的数字控制逆变器采用固定的电流采样频率,导致控制性能指标受到采样时间、计算延时、数字脉宽调制(DPWM)延时的影响较大。随着DSP性价比的提高,过采样技术应用于降低延时的影响。理论上,电感电流过采样次数越多,求得的采样结果越准确,但会增加处理器的资源占用。实践证明,只要1次PWM中断进行2次电流采样,即可计算出接近电流实际平均值的采样值,从而实现比较理想的并网电流波形控制。仿真和实验验证了该方法的可行性。     

Filtered adaptive constrained sampled-data control for uncertain multivariable nonlinear systems

A filtered adaptive constrained sampled-data controller for uncertain multivariable nonlinear systems in the presence of various constraints is synthesized in this paper. A piecewise constant adaptive law drives that estimation error dynamics to zero at each sampling time instant yields adaptive parameters. The filtered control scheme consists of two components. Based on an estimation/cancellation strategy, a disturbance rejection control law is designed to compensate the nonlinear uncertainties within the bandwidth of low-pass filters, whereas a constraint violation avoidance control law is designed to solve an online constrained optimization problem. Although a reduced sampling time helps to minimize the estimation error caused by the neglect of unknowns, the resulting aggressive signals put more restrictions on the control law. Greater sacrifice of tracking performance is required to satisfy the constraints. The constraints violation avoidance control law is in favor of a larger sampling time. Sufficient conditions are given to guarantee the stability of the closed-loop system with the sampled-data controller, where the input/output signals are held constant over the sampling period. Numerical examples are provided to validate the theoretical results, comparisons between the constrained sampled-data controller and unconstrained adaptive controller with the implementation of different sampling times are carried out.     

数据采集与高级处理技术

针对数据采集与数据处理的需要,本文介绍了如何用汇编语言程序进行数据采集,将数据转换成EXCEL所要求的输入文件格式,再用EXCEL进行数据处理,实现采集数据的表格化和图形化等高级处理,解决了汇编语言与EXCEL的接口问题,给出了实例。     

结构不确定性采样控制系统的鲁棒稳定性

基于双线性变换将结构不确定性连续系统转换为等价的结构不确定性离散系统,提出了一种结构不确定性采样控制系统的鲁棒稳定界的估计方法。本文给出的结果具有更小的保守性。     

采样控制系统鲁棒稳定界

基于矩阵约当标准形分解,给出了不确定性采样控制系统的鲁棒稳定界,并给出了采样控制系统鲁棒稳定的一个充分条件。给出的结果较文献「６」具有更小的保守性。     

结构式扰动情形下采样系统的鲁棒稳定性

在时域中利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ第二方法对二次性能指标进行综合,从而得出数字最优控制器控制下不确定性模型采样系统鲁棒稳定性的充分条件,并得出了采样系统鲁棒稳定性的新的上 ,从例子的分析可看出,本文所得结果保守性大大降低,而采样周期是一个关键性的设计参数。     

采样控制系统鲁棒稳定性分析

大多数的控制系统，都是由连续的控制对象和计算机作为离散控制器所构成的采样控制系统。实际上，系统的不确定性是出现在连续状态方程所描述的被控对象中，而采样系统的鲁棒稳定性是要在闭环等效离散域内进行鲁棒性分析，基于一个矩阵指数的公式，结合适当的技巧和已有的理论成果，给出了基于状态反馈的不确定性采样控制系统的鲁棒稳定界，并给出了一系列采样控制系统鲁棒稳定的充分条件，算例说明了这种方法的有效性。     

Stability analysis of quantized iterative learning control systems using lifting representation

This paper presents a stability analysis of the iterative learning control for discrete‐time systems with data quantization. Three quantized iterative learning control schemes are considered by using different quantized signals, including system output quantized signal, tracking error quantized signal, and control input quantized signal. The logarithmic quantizer is introduced to decode these signals with a number of quantization levels, and the sector bound method is used to deal with the quantization error. Based on the supervector formulation for iterative learning control systems, some convergence conditions for these iterative learning control laws are given, respectively. It is shown that iterative learning control laws with system output quantized signal and control input quantized signal only guarantee that the tracking error converges to a bound and the bound depending on quantization density and desired trajectory. Thus, the iterative learning control law with tracking error quantized signal can obtain zero tracking error. These results are illustrated by 2 examples.     

采样系统慢时变扰动比例积分观测器鲁棒控制

针对控制系统存在扰动或噪声使传统观测器存在较大观测误差问题,依据鲁棒控制理论,采用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计了鲁棒H2/H∞全维状态比例积分观测器。研究了系统存在慢时变扰动情况下,采样系统基于比例积分观测器的状态观测效果及鲁棒稳定性,得到了一类充分条件,给出了观测器比例增益、积分增益、控制器增益以及鲁棒H2性能指标的求解方法。仿真结果表明,所设计的观测器计算量小,鲁棒性强,提高了状态观测精确度。     

采样系统的分析:提升技术

采样系统中既有离散信号，又有连续信号，过去的做法是将系统在采样器和保持器处分开来进行分析，这样可以只考虑离散信号。但是采样系统的性能应该是指对象在连续的扰动信号作用下的输出性能，所以应该采用提升技术来对对象进行H∞离散化。文中给出了H∞离散化的算法，并结合例子说明了提升技术在性能和鲁棒稳定性分析中的应用。