基于观测器的广义线性系统降阶H∞控制器设计

本文研究基于Luenberger观洲器的广义系统降阶H∞控制器的设计问题,并且该观测器是关于干扰解耦的。首先是提出了广义系统H∞状态反馈控制问题的一个充要条件,并利用线性矩阵不等式方法求解出广义系统的H∞状态反馈增益。然后对该H∞状态反馈增益进行渐进降阶观测,基于广义Sylvester矩阵方程的显式通解的参数化设计方法,实现了广义系统的降阶H∞控制。本文最主要的工作是给出了相应的广义线性系统降阶H∞控制器的设计算法。在文章的最后给出了一个例子,用来说明降阶算法的有效性。     

不确定广义系统的降阶H∞控制器设计

研究基于函数观测器的不确定广义系统的降阶H∞控制器设计问题.首先提出了基于严格线性矩阵不等式的不确定广义系统H∞控制的充分条件,并用于状态反馈H∞控制设计.然后对所得控制增益进行降阶观测,基于广义Sylvester矩阵方程的显式通解,考虑系统的H∞性能约束,提出了降阶输出反馈控制器的参数化设计方法.     

混合H_2/H_∞控制问题的降阶控制器

1　引言考虑 np 广义被控对象z0z1y=P(δ) wu =AC0C1C2　 B1 　 B2D0 1 　 0D1 1 　 D1 2D2 1 　 0　　　　wu ,(1)其中 A BC D :=C(δI- A) - 1 B D,δ在连续和离散情形分别表示拉氏变换算子 s,Z-变换算子 z,x∈ Rnp,y∈ Rny,w∈ Rnw,u∈ Rnu分别为广义对象、量测、外部输入和控制变量 .z0∈Rnz0 ,z1 ∈ Rnz1 分别为与 H2 ,H∞ 指标相关的控制输出信号 .所谓混合 H2 / H∞ 控制是指 :设计控制器 K ,使得 Tz0 w 2 极小 ,且 Tz1 w∞ <1.其中 Tziw(δ)是从 w到 zi 的闭环传传递函数 (i=0 ,1) .其意义在于可使系统在具有稳定性…     

基于线性矩阵不等式的奇异Ｈ∞控制问题的降阶控制器*

本文基于线性矩阵不等式方法研究了广义对象既具有无穷远零点又具有有限虚轴零点的奇异Ｈ∞问题的降阶控制器设计问题，对于所述广义对象，本文指出：若Ｈ∞控制问题可解，则它必存在降阶控制器。并给出了可行的降阶控制器设计方法。     

混合H2/H∞控制问题的降阶控制器

1 引言 考虑np广义被控对象z0 z1 y=P(δ)w u=AC0 C1 C2 B1 B2D01 0 D11 D12 D21 0 w u, (1) 其中 ABCD ∶=C(δI-A)-1B+D,δ在连续和离散情形分别表示拉氏变换算子s,Z－变换算子z,x∈Rnp,y∈Rny,w∈Rnw,u∈Rnu分别为广义对象、量测、外部输入和控制变量.z0∈Rnz0,z1∈Rnz1分别为与H2,H∞指标相关的控制输出信号.所谓混合H2/H∞控制是指：设计控制器K,使得Tz0w2极小,且Tz1w∞<1.其中Tziw(δ)是从w到zi的闭环传传递函数(i=0,1).其意义在于可使系统在具有稳定性和鲁棒性的前提下,保持良好的性能.     

基于观测器的非线性系统H_∞模糊可靠控制

研究了基于观测器的非线性系统H∞模糊可靠控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.在系统发生故障时满足给定H∞性能的约束下.最小化正常情况下的H∞性能,实现次优H∞模糊可靠控制.提出了两种应用线性矩阵不等式(LMI)的H∞模糊可靠控制器设计方法.分别采用两步法和相似变换法将双线性矩阵不等式问题转化为LMI问题.仿真示例验证了所提出方法的有效性.     

Delta算子不确定系统扩展参数依赖H_∞控制

研究了含有多面体参数摄动Delta算子系统的参数依赖H∞控制问题.基于Delta算子系统有界实引理,提出了扩展参数依赖H∞性能准则.利用该准则,以参数化的线性矩阵不等式形式给出了参数依赖H∞控制器存在的充分条件,并通过求解优化问题设计控制器.研究结果表明该方法保守性较低,且物理概念清晰.数值示例验证了所提方法的有效性.     

线性连续重复过程的H_∞模型降阶

研究连续时间线性重复过程的H∞模型降阶问题,目的是设计一个低阶的重复过程来近似原高阶的重复过程,使得误差在H∞性能指标下达到最小.首先给出误差系统沿通道稳定且满足H∞性能指标的充分条件;然后采用投影定理来解决模型降阶问题.得到的条件不完全是线性矩阵不等式的形式,采用锥补线性化算法进行计算求解.仿真实例证实了该设计方法的有效性.     

离散对象的降阶H∞控制器设计

基于LMI方法,考虑了离散对象的阶数不超过广义对象阶的降阶H∞控制器存在性问题.通过3LMIs可解性条件的等价变换,给出了一个降阶控制器的上界.该上界可适用于奇异和非奇异对象两种情形,且在奇异情形不为已有结果蕴涵.证明是构造性的,当降阶控制器存在时,可以设计出这种控制器.最后给出了两个简单的算例,说明文中方法的可行性.     

基于自适应遗传算法的奇异离散系统降阶H∞控制器

考虑一类奇异离散系统,应用自适应遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法。通过对目标函数的全局搜索,得到控制器的最小阶次及相应的正定矩阵参数,进而设计出降阶H∞控制器。仿真表明,所提出方法不论对非奇异系统,还是奇异系统都可以得到降阶H∞控制器,且控制器易于求解。     

基于降阶观测器的双线性系统H∞补偿器设计

讨论了多输入多输出双线性连续时间系统的基于降阶观测器的[H∞]补偿器设计问题。利用线性矩阵不等式和Lyapunov方程,得到了保证闭环系统全局渐近稳定且满足给定干扰抑制水平的bang-bang控制律的设计。仿真验证了所给理论结果的有效性。     

基于H∞观测器原理的模糊自适应控制器设计

针对一类非线性系统提出一种利用观测器原理来求解干扰抑制项和控制器参数的新型模糊自适应控制方法.通过寻求线性矩阵不等式(LMI)的可行解来得到具有H∞跟踪性能的模糊自适应观测器.并证明了如果该观测器具有H∞跟踪性能,则由该观测器参数构成的控制器,可以保证闭环系统稳定.     

利用稳定零点构造降阶H∞控制器的方法

现有的针对奇异情形的H∞降阶控制器的基于线性矩阵不等式(LMI)的构造算法仅利用了系统不稳定的不变零点,而没有利用系统的稳定零点.本论文试图通过对系统矩阵A引入不确定性来利用这些稳定零点,即将奇异系统矩阵A变为A0 αI(α<0),以A0代替A和系统的其它部分构成新系统,从而使得原来系统的稳定零点成为新系统的不稳定零点,进而使用降阶控制器算法得到低阶控制器.一个简单的算例表明了该方法的有效性.     

时滞系统基于观测器的H ∞模糊控制器设计

研究一类T-S模糊模型描述的非线性时滞系统的H∞控制问题.基于一种新的时滞独立稳定性准则,分别给出了经状态反馈和基于模糊观测器的输出反馈对系统进行H∞控制的方法.基于线性矩阵不等式的可解性,给出了H∞控制器存在的充分条件.仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

多时滞不确定系统的H_∞反馈控制

研究了具有多个输入时滞的不确定系统H∞控制问题。本文同时考虑了系统的输入时滞和不确定性,基于Lyapunov稳定性理论,采用线性不等式方法得出了系统的H∞反馈控制器。未引入自由权矩阵和模型变换,减少了计算的复杂性。仿真结果证实了方法的有效性。     

观测器型H∞控制器设计的LMI方法

观测器型控制器由于其结构简单和物理意义明确而受到广泛重视.在假定控制器为一般的动态补偿器情况下,利用LMI技术解H∞控制器使得未知参数较多且求取过程复杂.现利用LMI技术研究观测器型H∞控制器,则控制器参数可通过三个LMI即可获得,这个LMI组的适定性问题用现有的工具软件即可确定.     

不确定离散时间系统的H_2/H_∞最优保性能控制

针对具有两个不同被调输出的一类不确定离散时间系统 ,研究其 H2 / H∞ 状态反馈保性能控制问题。基于线性矩阵不等式处理方法 ,推导出存在 H2 / H∞ 保性能控制律的充分必要条件 ,并用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的参数化表示。进而通过建立和求解一个凸优化问题 ,给出了 H2 / H∞ 最优保性能控制律设计方法。最后通过一个例子说明了所提出方法的有效性     

基于观测器的线性中立时滞系统的H ∞控制

研究一类中立时滞系统基于观测器的鲁棒H∞控制问题．首先讨论了相应的标称系统的稳定性准则，然后通过LMI方法给出了基于观测器的无记忆镇定控制器存在的充分条件及相应的设计方案，最后通过一个数值例子的仿真表明所提出的设计方法是有效而可用的．     

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。     

参数不确定系统的鲁棒H_∞估计

从代数Riccati不等式 (ARI)设计H∞ 控制问题出发 ,通过选取参数矩阵M和N ,对鲁棒H∞ 估计器的代数Riccati不等式进行简化 .再根据Schur补公式 ,导出用线性矩阵不等式设计鲁棒H∞ 估计器的定理 .例子说明设计的估计器具有很好的鲁棒性