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以PID为核心的无人机横侧向控制系统易受到参数摄动和外部扰动的影响,鲁棒性较差;针对这点不足.将H∞鲁棒控制理论与特征结构配置理论相结合设计了飞机横侧向控制器;用输出反馈的特征结构配置方法设计内环,以改善系统的动态性能,在此基础之上,利用H∞鲁棒控制理论设计外环,保证系统的稳态性能和鲁棒性;以协调转弯为例、对某无人机设计了横侧向控制器并进行了仿真,仿真结果表明,当选取状态变量β,P,r,φ,δa,δr,βe/s,φc/s,δoc,δr0对应的性能指标系数为c1=0.001,c2=0.002,c3=0.001,c4=0.002,c5=0.001,c6 =0.001,c7=0.3,c8=0.5,c9=1,c10=1时,无人机在有风干扰下仍然能够很好地跟踪输入指令,无稳态误差,调节时间短,仿真效果良好. 相似文献
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鲁棒极点约束的H∞设计 总被引:1,自引:0,他引:1
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。 相似文献
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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. 相似文献
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针对一类线性组合不确定系统的结构特征提出了分散鲁棒H∞性能的概念。它充分利用组合系统的互联结构,为研究大系统H∞性能提供了新途径。给出了大系统具有分散鲁棒H∞性能的条件,以及利用分散鲁棒H∞性能判断大系统的整个鲁棒H∞性能的方法。结果表明,大系统的H∞性能与子系统H∞性能密切相关。只要每个子系统具有鲁棒H∞性能,则要同样的控制条件下,大系统也具有鲁棒H∞性能,只是性能指标弱一些。 相似文献
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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。 相似文献
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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. 相似文献
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无人直升机是典型的多输入多输出系统,具有静不稳、强耦合、不确定的特点。本文首先基于小扰动理论建立起无人直升机的线性模型;然后运用状态反馈进行极点配置,实现了对被控对象四通道间的动态解耦;最后设计了基于LMI的无人直升机H∞鲁棒姿态控制器,解决了模型参数摄动的问题并进行了仿真验证。结果表明所设计的姿态控制器性能良好、结构相对简单,达到ADS-33E-PRF标准LEVEL1的要求。 相似文献
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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。 相似文献
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研究基于特征结构配置的二阶线性系统鲁棒容错控制设计问题,目的是重新设计状态反馈控制律,使得故障闭环系统和正常闭环系统具有相同的特征值.两闭环系统的特征向量依最小二乘法接近,而且能通过极小化灵敏度指标提高系统的鲁棒性.基于状态反馈特征结构配置的参数化结果,将系统灵敏度指标优化问题转化为含有约束条件的优化问题,并提出了鲁棒容错控制设计方法.数值算例及其仿真结果验证了所提出设计方法的有效性. 相似文献
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针对不确定马尔可夫切换系统,研究其鲁棒H∞控制问题.设计无记忆状态反馈控制器,使得对所有容许的不确定性,闭环系统均方渐近稳定并满足给定的H∞性能指标.同时以线性矩阵不等式形式给出该问题可解的一个充分条件.仿真算例说明了该方法的有效性. 相似文献
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升力反馈减摇鳍及其鲁棒控制器的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
减摇鳍是一种非常重要的船舶减摇装置,但传统的鳍角反馈减摇鳍在没计中存存着很多问题。升力反馈减摇鳍通过测量直接得到鳍上产生的升力克服了角度反馈减摇鳍的缺点,是最为有效的新型减摇设备本文介绍了升力反馈减摇鳍的构成和减摇原理。同时由于减摇鳍特殊的工作环境,系统控制器的设计应尽可能满足随时出现的不确定因素,鲁棒控制器是解决这一问题可行的办法,本文针对实验室中国内第一套升力减摇鳍系统设计了鲁捧H∞控制器,仿真研究表明,所设计的系统能够得到很好的减摇效果。 相似文献
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不确定广义系统动态输出反馈鲁棒H∞控制器设计 总被引:11,自引:0,他引:11
在E确定其他系数矩阵均存在不确定性情况下,基于线性矩阵不等式给出系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制器设计方法,所得的控制律保证闭环系统对所有允许的不确定性是正则、稳定,无脉冲的且满足给定的H∞性能指标,算例说明了该控制器设计方法的有效性。 相似文献