矩阵二阶系统的鲁棒极点配置

直接在矩阵二阶框架下,利用特征结构配置参数化方法,研究矩阵二阶线性系统的鲁棒极点配置问题.将两种测量闭环特征值灵敏度方法有机地结合起来,给出一个新的优化性能指标,此指标的优化过程完全依赖于特征结构配置中的设计自由度.为进一步提高闭环系统的鲁棒稳定性,闭环极点也作为设计自由度的一部分参与优化.数值例子分析结果表明了该方法的有效性.     

用输出反馈配置鲁棒极点*

本文讨论了线性定常多变量系统在时域上用输出反馈配置鲁棒极点的问题。用输出反馈配置极点时,有一些自由度,可以利用这些自由度指定特征向量。本文给出一种数值方法,它用于选择一组尽可能正交的特征向量,使闭环系统矩阵A+BKC尽可能接近正规,从而使闭环极点对于矩阵的系数变化是鲁棒的。     

圆形区域内鲁棒极点配置优化

本文基于和声搜索算法将精确极点配置的思想推广到圆形区域极点配置,通过对圆域内极点全局优化的方法,实现圆域内鲁棒极点配置问题.首先,基于几何原理描述极点在圆形区域内的位置信息,确定了在圆形区域内动态选择极点的规则,可以保证算法在圆形区域内动态选取极点.然后,对圆形区域内的极点,基于精确鲁棒极点配置的思想,利用和声搜索算法优化摄动或不确定性的谱范数上界,从而得到一组允许闭环系统具有更大摄动或不确定性的极点及相应的状态反馈控制器.最后,通过实例进行仿真,仿真结果表明本文采用和声搜索算法全局优化动态选择极点方法得到的闭环系统具有更好的鲁棒性.     

极点约束不确定系统非脆弱滤波器的设计

针对一类具有参数不确定性的线性系统,研究其闭环极点区域约束下的鲁棒非脆弱滤波器的设计问题.在对象及滤波器同时存在不确定性的情况下,控制目标要求闭环系统鲁棒稳定,干扰抑制性能指标小于给定的上界,并且闭环极点配置于复平面上指定的圆盘内.针对系统和滤波器具有乘法增益摄动的情况,以线性矩阵不等式的形式给出了非脆弱滤波器的可解性条件.数值算例表明了该方法的有效性.     

参数化鲁棒极点配置方法

研究了一类线性多变量系统鲁棒控制器的设计问题，提出了一种基于极点配置和目标函数优化的鲁棒极点配置方法。解决问题的基本思想是，利用极点配置的参数化表示结果，以系统输出的Ｌ∝范数作为极点配置的鲁棒性准则，给出鲁棒极点配置的优化命题。通过解这一优化命题确定极点配置问题中的自由参数，从而达到设计鲁棒控制器的目的。     

基于输出反馈的鲁棒容错D-稳定性分析

研究线性不确定系统基于输出反馈的鲁棒容错控制问题.基于连续型执行器故障模式,利用线性矩阵不等式LMI,给出了系统基于输出反馈的鲁棒容错D-稳定的充分条件,并把控制器的设计方法归结为求解一族线性矩阵不等式组.与常规的方法相比,给出的控制器不仅保证闭环系统对执行器故障具有完整性,并且使闭环系统的极点配置在指定区域D中.通过仿真示例表明,无论执行器发生故障与否,得到的基于输出反馈的鲁棒容错控制器均保证闭环系统是D-稳定的,从而验证了所提出设计方法的有效性.     

在闭环极点约束条件下研究控制系统最大鲁棒稳定界

不仅研究了一类扰动控制系统鲁棒稳定界的定义、优化等问题, 而且通过研究控制系统鲁棒稳定界与Riccati矩阵方程解的关系, 提出了在闭环极点约束条件下研究鲁棒稳定界的方法, 并给出了基于LQ逆问题参数化解的极大化鲁棒稳定界的优化算法.     

Delta算子不确定系统的多目标鲁棒 H∞控制

研究Delta算子描述的线性不确定离散系统在区域极点配置约束下的鲁棒H∞控制问题。目的是设计状态反馈控制器，使得闭环极点位于预先指定的圆形区域，且闭环系统传递函数的H∞范数小于给定的正常数。基于Delta算子系统具有H∞范数界二次D可镇定的概念，导出状态矩阵和输入矩阵均存在不确定性时，Delta算子系统具有H∞范数界的鲁棒区域极点配置的充要条件及其状态反馈设计。研究结果表明，可将现有结果推广到更为一般的情形，并可统一处理连续与离散系统的相关问题。     

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.     

区域极点约束非脆弱鲁棒飞行控制器设计

研究飞行控制系统性能优化问题,针对区域极点约束条件下飞行控制系统非脆弱鲁棒控制器设计,飞控系统含有外部扰动,为了保证飞控系统的鲁棒性和响应品质,提出用模型参数摄动和加性控制器增益摄动的鲁棒控制,根据线性矩阵不等式理论,给出了非脆弱鲁棒控制器的可解性条件.同时为保证系统具有良好的动态特性,将闭环极点配置在复平面上指定的圆盘区域内.并用鲁棒控制和极点配置结合,给出满足鲁棒性、非脆弱性、干扰抑制性能和动态响应特性的控制器进行仿真.仿真结果表明控制器系统满足多目标控制要求,证明方法的可行性和有效性.