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。     

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.     

考虑执行器故障的鲁棒H∞可靠控制

本文采用比离散模型更一般的连续增益故障模型，提出了线性不确定系统考虑执行器故障鲁棒H∞可靠控制问题，利用LMI分别给出了多故障鲁棒H∞可靠控制器和单故障鲁棒H∞可靠控制器存在的充分条件。在故障情况下，保证闭环系统渐近稳定和可接受的性能指标基础上，优化了无故障正常情况下的指标。在仿真实例中，不仅验证所提出方法的可行性，而且比较了鲁棒H∞正常控制器和鲁棒H∞可靠控制器的控制效果，进一步看出对系统进行最优鲁棒H∞靠控制器设计的必要性。     

基于粒子群优化算法的永磁同步电机H2/H∞混合控制

为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的控制性能,设计了一种混合H2/H∞控制器。通过混合灵敏度方法设计系统的H∞次优控制器,采用粒子群优化(PSO)算法选取H2性能指标最小的控制器,从而得到混合H2/H∞控制器。采用仿真对所设计控制器的性能与比例积分(PI)控制器进行了对比测试,测试结果证明了混合H2/H∞控制器具有比PI控制器更好的控制效果,同时也表明采用PSO算法进行控制器设计是有效、可行的。     

考虑执行器故障的线性系统H∞可靠控制

针对线性定常系统，采用比离散模型更一般的连续增益故障模型，提出了考虑执行器故障的H∞可靠控制问题。利用LMI分别给出了多故障H∞可靠控制器和单故障H∞可靠控制器的存在充分条件和设计方法。在故障情况下，保证闭环系统渐近稳定和在可接受的性能指标的基础上，无故障的正常情况下的指标得到优化。在仿真实例中，不仅验证所提出方法的可行性；而且通过比较正常H∞控制器和H∞可靠控制器的控制效果看出，对系统进行最优H∞可靠控制器设计的必要性。     

不确定广义系统的弹性H_∞控制

现有的鲁棒控制器设计方法(如H2,H∞和μ等综合方法),当控制器存在参数摄动时,其维持闭环系统稳定性的能力很弱。针对一类不确定广义系统,研究了控制器增益具有乘法式摄动时的H∞控制。基于线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了广义系统具有H∞性能的充要条件及相应的控制器的设计方案,并给出了弹性H∞控制优化问题的求解方法。仿真算例表明了该方法的可行性。     

基于H∞控制理论的2-DOF内模控制器设计及其在电力系统中的应用

给出一种基于H∞控制理论的二自由度内模控制器设计方法.考虑了标称模型与实际模型之间存在乘性摄动时的失配性,利用适当的状态变换,将跟踪问题的控制器设计转化成一个调节问题的标准H∞控制器设计问题,再利用H∞输出动态反馈完成了控制器设计.以电力系统模型为例设计了一个二自由度H∞励磁控制器,仿真结果表明了此控制器的有效性.     

具有非线性扰动的广义系统的鲁棒H∞控制

研究具有非线性结构扰动广义系统的鲁棒H∞控制和鲁棒H∞保性能控制问题,该不确定性为时间和状态的函数.且满足Lipschitz条件.目的是分别设计系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器.应用线性矩阵不等式方法,分别给出了系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件.当这些条件可解时,分别给出了鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器的表达式.最后通过一个仿真算例说明了所给出方法的应用.     

一类大时滞非线性网络控制系统的H∞保成本控制

本文研究一类大时滞不确定非线性网络控制系统的H∞保成本控制问题. 首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型. 然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法, 给出H∞保成本控制律的存在条件和H∞保成本控制器的设计方法. 进而通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保成本控制器. 最后仿真结果验证了该控制算法的有效性.     

H∞容错控制器设计及其在线优化选择容错控制

本文设计了主动H∞容错控制器及其在线优化选择的多种容错控制策略,并且构造了"离线设计在线选择"容错控制模式下故障模式与容错控制器的多对多映射关系.首先,提出了针对给定故障模型的H∞容错控制器设计方法,离线设计了可恢复故障模式的容错控制器;其次,根据不同的需求,设计了3种方法缩小故障模式与容错控制器的所有可容错映射关系;然后,提出了4种主动容错控制器在线优化选择策略来满足不同的优化需求,提高容错控制性能;最后,仿真验证了所提出的主动H∞容错控制器及在线优化选择策略的有效性.     

不确定广义系统的弹性H∞保性能控制

利用线性矩阵不等式（LMI）方法，研究被控对象与控制器同时存在摄动的H∞保性能控制问题。针对控制器存在加法式摄动情形，以线性矩阵不等式约束条件给出了广义系统弹性H∞保性能的充分条件，并以线性矩阵不等式的可行解给出了相应的控制器设计方法。通过求解具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题，给出了弹性H∞最优保性能及最优H∞性能控制器的设计方法。仿真表明了方法的可行性。     

不确定广义系统的弹性H∞保性能控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究被控对象与控制器同时存在摄动的H∞保性能控制问题.针对控制器存在加法式摄动情形,以线性矩阵不等式约束条件给出了广义系统弹性H∞保性能的充分条件,并以线性矩阵不等式的可行解给出了相应的控制器设计方法.通过求解具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,给出了弹性H∞最优保性能及最优H∞性能控制器的设计方法.仿真表明了方法的可行性.     

基于H∞方法的不确定系统迭代学习控制设计

针对不确定线性离散系统,研究了开闭环型的鲁棒迭代学习控制器。给出了控制器收敛的充分条件,根据此条件,将迭代学习控制的设计问题转化为H∞设计问题,提出了一种兼具反馈闭环控制与前馈学习控制的鲁棒迭代学习控制律,并采用H∞性能指标对系统进行优化,使系统的收敛率基于H∞最优,然后使用线性不等式（LMI）方法求解迭代学习控制器的参数。仿真实例表明了该设计方法的有效性。     

第二FM模型的两维离散状态时滞系统H∞控制

本文研究了基于第二 FM 模型的两维离散状态滞后系统 H∞ 控制问题. 给出了这类两维系统具有一定 H∞ 扰动抑制度的一个线性矩阵不等式条件, 并通过求解一个凸优化问题得到一个最优 H∞ 控制器. 最后通过一个仿真例子验证所提结果的有效性.     

基于混合灵敏度H∞的电压源换流器交流电压控制

本文在考虑向无源负荷供电的换流器对象不确定性的情况下,以换流站并网点电压的动态性能及鲁棒性为优化目标,结合混合灵敏度H∞控制理论,为换流站设计交流电压控制器。首先建立了向无源网络供电的换流站对象模型,通过仿真验证其正确性,并据此分析换流站对象的可控性,然后结合混合灵敏度H∞控制理论,为换流站设计性能权函数,最后为案例系统设计了基于混合灵敏度H∞的交流电压控制器,并通过仿真对比证明,该控制器较基于比例积分的交流电压控制器具备更准确的鲁棒性和动态性能。     

高速开关阀控液压缸位置控制系统的H_∞控制

以PWM高速开关阀控液压缸位置控制系统为研究对象,建立了该系统的数学模型。为了克服不确定参数对系统造成的干扰,设计了一种单变量H∞控制器,给出了其设计过程和方法。并对该模型进行数字仿真和实验分析,仿真及实验结果表明了H∞最优灵敏度控制器的优越性,不仅对干扰不敏感,且在参数改变时,仿真曲线几乎没有发生变化,即H∞控制器具有很强的鲁棒性。同时也证明了H∞控制器是对高速开关阀中的参数干扰进行控制的有效工具。     

广义大系统非脆弱分散Ｈ_∞控制器设计

针对控制器增益具有模有界扰动的情况,研究广义大系统非脆弱分散H∞控制问题.基于广义系统的有界实引理和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了广义大系统非脆弱分散H∞控制器和非脆弱分散H∞保性能控制器存在的充分条件和设计方法.最后通过仿真算例表明了所提出方法的有效性.     

T-S模糊系统H2/H∞混合控制器设计的LMI方法

应用线性矩阵不等式（LMI）方法研究T-S模糊系统的H2／H∞混合控制器的设计问题．首先针对T-S模糊系统分别设计H2和H∞控制器;然后以线性矩阵不等式的形式给出T-S模糊系统H2／H∞混合控制器存在的充分条件及相应的控制器设计方法．在给定的H∞干扰约束下,通过优化H2控制性能指标实现了模糊状态反馈次优控制．最后通过例子验证了所给出的H2／H∞混合控制器设计方法的可行性和有效性．     

考虑参数不确定性的主动悬架鲁棒H2/H∞混合控制

基于线性矩阵不等式方法,提出了一种新的考虑参数不确定性的鲁棒H2／H∞控制器设计方法,并用于车辆主动悬架设计．假定系统不确定参数是范数有界的,通过引入同一个Lyapunov矩阵来同时满足闭环系统的也和H∞性能条件,把鲁棒H2／H∞控制器设计转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而应用内点法等凸优化技术进行求解．以四分之一车辆模型主动悬架设计为例,进行了数值仿真．结果表明,无论车辆簧上质量是否存在变异,鲁棒H2／H∞控制器均能给出很好的控制效果．     

再入机动飞行器的模糊自适应H2/H∞ 控制

针对再入机动飞行器(MRV)动态的非线性和不确定性,将模糊自适应理论与鲁棒H2/H∞控制理论相结合,提出一种MRV的模糊自适应H2/H∞控制方法。该方法利用模糊逻辑系统逼近导弹模型的非线性函数,补偿其建模的不确定性;并且基于H2/H∞混合优化控制与非零和博弈理论,设计了鲁棒H2/H∞控制器补偿模糊系统的逼近误差和外界干扰,进而改善控制性能,使得性能指标在达到最优化的同时满足H2/H∞性能指标。通过仿真分析,验证了所提出控制方法的有效性。