复杂非线性系统的H∞控制

本文针对含有不确定性,时延和未知系统状态的复杂非线性系统,考虑了输出反馈控制问题.应用模糊T-S模型逼近非线性系统建模,RBF神经网络作为补偿器来消除建模误差和不确定性.所设计的控制器能够使得闭环系统满足期望的H∞性能.     

基于输出反馈的不确定非线性系统模糊鲁棒H∞控制

本文针对一类不确定非线性系统,研究了基于输出反馈的模糊鲁棒H∞控制问题。根据模糊T-S模型表征不确定非线性系统,基于状态观测器设计模糊控制器。由线性矩阵不等式和自适应律给出了模糊控制器存在的充分性条件。基于Lyapunov稳定性理论,提出的模糊控制方案在所有闭环信号最终一致有界意义下实现了期望的H∞性能。仿真结果表明了该方案的可行性。本文所提出的模糊跟踪控制器松弛了保守性,避免了匹配条件和上界。与已有的工作相比,本文约简了线性矩阵不等式的维数。     

基于输出反馈的不确定非线性系统模糊鲁棒H_∞控制（英文）

本文针对一类不确定非线性系统,研究了基于输出反馈的模糊鲁棒H∞控制问题.根据模糊T-S模型表征不确定非线性系统,基于状态观测器设计模糊控制器.由线性矩阵不等式和自适应律给出了模糊控制器存在的充分性条件.基于Lyapunov稳定性理论,提出的模糊控制方案在所有闭环信号最终一致有界意义下实现了期望的H∞性能.仿真结果表明了该方案的可行性.本文所提出的模糊跟踪控制器松弛了保守性,避免了匹配条件和上界.与已有的工作相比,本文约简了线性矩阵不等式的维数.     

振支系统鲁棒H∞控制实验研究

基于H∞控制理论，建立了结构振动系统鲁棒H∞反馈控制模型，利用混合灵敏度设计方法，将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解，建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的结构振动鲁棒H∞控制实验系统。通过对性能加权函和鲁棒加权函数的选取，取得了在稳定频带上较好的减振效果。     

主动结构—声系统的鲁棒H∞控制实验研究

基于H∞控制理论，建立了结构振动声辐射鲁棒反馈控制模型，利用混合灵敏度设计方法，将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解。建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的封闭空间弹性壁振动声辐射鲁棒H∞控制实验系统，实验取得了在指定频带上较好的降噪效果。     

振动系统鲁棒H∞控制实验研究

基于H∞控制理论,建立了结构振动系统鲁棒H∞反馈控制模型,利用混合灵敏度设计方法,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解.建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的结构振动鲁棒H∞控制实验系统.通过对性能加权函和鲁棒加权函数的选取,取得了在指定频带上较好的减振效果.     

谐波干扰作用下柔性结构振动的增益调度H∞控制

针对柔性结构受到随系统运行工况的变化而改变频率的谐波干扰作用下的振动控制问题，提出了一种新的增益调度H∞控制器设计方案，首先，对谐波干扰信号建模，并将该模型与系统结构模型结合形成广义模型，然后，选取二次性能指标将谐波干扰作用下振动抑制问题转换为标准的H∞控制器设计问题，最后，采用增益调度技术对典型谐波频率所设计H∞控制器的输出进行模糊加权插值，从而获得随谐波干扰频率变化的控制器输出，通过与LQC和一般的H∞控制器进行数值的仿真比较，验证了方法的有效性。     

主动结构-声系统的鲁棒H_∞控制实验研究

基于H∞ 控制理论 ,建立了结构振动声辐射鲁棒反馈控制模型 ,利用混合灵敏度设计方法 ,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞ 控制问题求解。建立了一套以TMS3 2 0C3 0数字信号处理芯片为核心的封闭空间弹性壁振动声辐射鲁棒H∞ 控制实验系统。实验取得了在指定频带上较好的降噪效果     

基于T-S模型的汽车主动悬架H∞控制研究

建立了1/2车4自由度主动悬架的T-S模糊模型,提出了基于该模型的悬架模糊H∞控制器设计方案。考虑系统部分状态不能直接量测的情况,设计了状态观测器,并应用线性矩阵不等式方法求出了模糊控制律。所设计的模糊控制器,使得闭环模糊系统全局渐近稳定,并获得了H∞控制性能。仿真结果表明所设计的主动悬架与被动悬架相比,系统能快速稳定,其舒适性和平顺性也得到了显著改善。     

主动结构-声系统的鲁棒H∞控制实验研

基于H∞控制理论,建立了结构振动声辐射鲁棒反馈控制模型,利用混合灵敏度设计方法,将鲁棒反馈控制器设计问题转化为标准H∞控制问题求解.建立了一套以TMS320C30数字信号处理芯片为核心的封闭空间弹性壁振动声辐射鲁棒H∞控制实验系统.实验取得了在指定频带上较好的降噪效果.     

结构非线性振动的自适应模糊滑模控制

结构在强震作用下将不可避免地进入塑性阶段,表现出非线性行为,而总体上说,结构非线性振动还没有系统、有效的控制方法.本文主要研究了结构非线性振动的自适应模糊滑模控制算法,用模糊系统来自适应地逼近非线性系统以实现滑模控制力,同时采用模糊系统消除滑模控制所带来的抖振现象,并给出了模糊滑模控制器和自适应律的设计.仿真模型采用3层和20层的Benchmark非线性结构模型,每层均设置一个采用自适应模糊滑模控制算法的控制装置,计算出其在地震输入下的结构响应,然后对仿真结果进行了分析.仿真结果表明,自适应模糊滑模控制算法能够充分发挥自适应模糊控制和滑模控制的优点,较好地实现对结构在地震作用下非线性振动的控制,并得到令人满意的结果.     

时滞模糊奇异摄动系统H_∞滤波

针对一类变时滞非线性奇异摄动系统,本文提出了基于T-S模糊模型的建模方法,并设计了模糊H∞滤波器,通过求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式,获得其增益,避免了由ε引起数值求解的病态问题,所获得滤波器使闭环系统渐进稳定且达到给定的H∞性能指标。该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例说明该方法的有效性。     

HVAC系统的模糊预测函数控制器设计

针对暖通空调HVAC系统中由于存在高度非线性、时变特征以及扰动和不确定性等因素而难以控制的特点，提出基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的预测函数控制器设计方法。该方法通过最小二乘辨识算法建立系统的模糊T-S模型，然后基于模糊全局线性化预测模型，采用预测函数控制算法设计系统控制律。仿真实验结果表明该算法是一种跟踪性能好、鲁棒性强的有效控制方法。与常规的PID控制器相比，该方法具有超调量小、调整时间短等优良的动态性能。     

压电智能板结构的鲁棒非脆弱H∞振动控制

研究了压电智能板结构的非脆弱H∞鲁棒振动控制问题,在导出其有限元运动微分方程后,对其进行解耦,在状态空间中利用最小实现和平衡降阶法对其进行降阶处理.考虑其被控模态参数的不确定性,建立了模态参数不确定性模型.基于线性矩阵不等式(LMI)方法,设计鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器.以智能悬臂板结构为例表明了该方法的有效性.     

环形天线结构点头模态的T-S型模糊控制

通过悬吊解耦实现环形天线结构的点头模态，再进行振动控制是一个亟待解决的技术瓶颈。本文研究了环形天线结构点头模态的T-S型模糊振动控制。以一个柔性缩比模型作为悬吊对象，应用有限元分析得到固有频率和模态；模态分析表明，当模型侧向悬吊时，点头模态受到的影响较小。再以侧向悬吊的模型参数建立状态空间方程，根据模糊控制原理，确定T-S型模糊控制规则，用线性输出函数代替复杂的清晰化过程，建立T-S型模糊控制程序，进行振动主动控制研究。数值结果表明，在T-S型模糊控制后，点头模态方向的响应大幅下降，达到了模态解耦后抑制振动的目的。     

电流变夹层板滑模振动控制

为实现板结构振动控制,基于滑动模态控制思想,设计适用于电流变夹层结构的变刚度控制器,并且推导两类控制律——滑模控制律和简化的开关控制律。先将电流变液处理为可控黏弹性材料,基于Hamilton原理建立电流变夹层板有限元模型。设计滑模控制器时,首先将系统变换到模态空间,然后利用LQR最优控制理论设计控制面函数,设计电流变夹层板的滑模控制器,最后给出两个近似的半主动控制律。对悬臂电流变夹层板进行仿真分析,设计的滑模控制器能显著降低电流变夹层板振动水平,均方根降幅达到88.23%,取得明显优于被动控制的减振效果,体现电流变夹层结构在板结构振动控制应用中的前景。     

柔性板时滞鲁棒控制的实验研究

以柔性板为对象,开展时滞H∞反馈控制的理论与实验研究。首先通过一种特殊形式的积分变换,将时滞方程转化为无时滞的标准状态方程形式,然后采用线性矩阵不等式设计H∞控制律,最后开展数值仿真与实验验证。结果显示,所给时滞H∞控制律不但可以处理小时滞量问题,也能处理大时滞量问题,而且具有对结构固有参数和时滞量不确定性的鲁棒性。     

一类离散非线性时滞互联系统的模糊分散控制

本文对一类离散非线性互联时滞系统,给出了模糊分散状态反馈和基于观测器的分散输出反馈模糊控制方法。设计中,首先采用模糊T-S模型对非线性互联时滞系统进行模糊建模,在此基础上,给出模糊分散状态反馈和基于观测器的模糊分散控制的设计。应用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式方法给出和证明了模糊分散控制系统稳定的充分条件。仿真结果进一步验证了所提出的模糊分散控制方法的有效性。     

机敏约束层阻尼H_∞混合灵敏度控制研究

以SCLD对边约束板结构为研究对象,采用H_∞混合灵敏度控制算法对机敏约束结构振动主动控制问题展开研究;基于有限元单元法,引入GHM模型建立了系统的动力学模型。采用动力缩聚和内平衡相结合的降阶方法,获得了可控可观的控制模型。提出H_∞混合灵敏度控制算法加权函数选取方法并设计出H_∞鲁棒控制器。最终在不同外扰激励下对实际控制效果进行了试验验证。结果表明:根据所设计出的鲁棒H_∞控制器对板结构主动控制取得良好的效果,衰减正弦激励振动响应幅值≈40%,衰减白噪声激励振动响应均方根值18%。     

基于LMI的结构振动鲁棒H∞控制

针对舍有非线性环节与外部激励干扰的结构系统,提出了一种新型的基于LMI的鲁棒H∞振动主动控制算法.首先根据建筑结构动力学原理,建立了包含非线性不确定性的结构系统状态空间模型.然后基于动态输出反馈和线性矩阵不等式处理方法给出了鲁棒主动控制算法,可同时保证系统对模型参数摄动、控制器变化及干扰激励的鲁棒性.在EI Centro地震波作用下,对一个4自由度结构模型进行仿真,验证了该方法的有效性和较强的鲁棒性.