基于小波分析与神经网络结合的交通流短时预测

研究了热轧带钢自动厚度控制（AGC）的鲁棒控制问题．为了消除轧制过程中其它变量对厚度控制精度的影响，提出了一种基于H∞／H2的多变量约束控制策略．首先，采用高阶未建模扰动对控制输入传函的H∞范数作为鲁棒性能指标，张力与活套等约束量对输出评价信号传函的H2范数作为LQG性能指标，建立了受约束的厚度控制模型．其次，设计了H∞／H2状态反馈鲁棒控制器，把受约束的AGC控制转化为系统在模型摄动与外界扰动下满足一定性能指标的鲁棒控制问题．最后，仿真结果表明，所设计的H∞／H2控制器具有良好的鲁棒控制特性．     

方差约束下不确定性离散时间系统的鲁棒性H控制

本文考虑具有Ｈ∞范数及方差约束的不确定线性离散时间系统的鲁棒控制设计问题，即设计鲁棒控制器，使闭环系统对所有可允的参数扰动保持渐近稳定，同时传递函数满足邓布告我给定的Ｈ∞范数约束，且各状态的稳态方差值不大于预先给定值。     

基于混合H2/H∞ 的鲁棒预测控制综合设计方法

针对具有有界扰动的多胞不确定约束系统,基于混合H2/H∞指标,提出一种鲁棒预测控制器设计方法.该控制器在保证系统对外界扰动的抑制指标前提下,具有较好的控制性能.同时,考虑了该控制器的可行性设计问题,通过附加约束保证了预测控制器的递归可行性.     

线性时变不确定时滞系统的鲁棒H∞ 控制

本文主要研究了状态和控制同时存在滞后的线性时变不确定时滞系统的鲁棒H∞控制．问题，给出了对所有容许不确定性，被控对象可二次镇定和满足从于扰输入到控制输出的H∞范数界约束的无记忆状态反馈鲁棒H∞控制分析结果，得到了确保鲁棒H∞控制器存在的充分条件．文中进一步把不确定系统的鲁棒H∞控制器设计问题等价为线性时不变系统的状态反馈标准H∞控制问题，并由此得到鲁棒H∞控制器综合设计方法．     

不确定系统混合H2/H∞鲁棒控制的直接迭代LMI方法

设计多胞型不确定系统的控制器时,引入附加变量能够减小设计保守性,但这会使线性矩阵不等式(LMI)的维数大大增加,控制器难以求解.本文阐述了一种基于直接迭代线性矩阵不等式(DILMI)方法的混合H2/H∞鲁棒控制方法.首先借助于仿射二次稳定理论将整个多胞型不确定集合的稳定性问题转化为该集合各顶点的稳定性问题.利用参数依赖Lyapunov方法,给出了一个保证系统鲁棒稳定,并满足混合H2/H∞性能指标的充分条件.随后采用DILMI算法实现了Lyapunov变量和控制增益的解耦,无需引入附加变量就能够求解充分条件中的非凸优化问题.最后,关于F-16多胞型模型的飞行仿真验证了该方法的有效性.     

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．     

一类结构不确定采样系统的鲁棒H∞控制

本文针对一类结构不确定线性采样系统,研究了鲁棒H∞控制问题,给出了系统鲁棒稳定的充分条件及响应的鲁棒H∞控制律和最优鲁棒H∞控制律,控制律的求取通过借助一类线性矩阵不等式(LMI),或通过求取满足线性矩阵不等式约束的优化问题.仿真结果表明,系统在受到扰动后仍然是稳定的,同时给出了最优性能指标随外部扰动加权矩阵的变化规律.     

不确定系统鲁棒容错H_∞控制的LMI设计方法

针对不确定线性系统.研究了执行器失效情况下鲁棒容错H∞控制问题.基于连续增益故障模式.利用线性矩阵不等式LMI推导了系统H∞指标约束下鲁棒容错镇定的充要条件.分别给出了输出反馈和状态反馈H∞控制器的设计方法.通过引入变量代换.将求解输出反馈H∞指标约束的鲁棒容错控制器的可解条件转化为标准的LMI.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的H∞性能指标.仿真实例验证了所提出设计方法的有效性.     

热轧带钢自动厚度控制鲁棒预测模型与控制策略

研究了热轧带钢自动厚度控制(AGC)鲁棒预测模型与控制问题.提出了一种全新的AGC动态鲁棒预测模型,并给出了对应的控制策略.首先通过弹跳方程,分析了传统AGC控制模型的局限,讨论了变刚度AGC与鲁棒控制的联系;其次,针对轧机机架间传递的扰动,在AGC的前馈部分,引入H∞滤波器,使得轧件在输送过程中传递的不确定性得到了有效的抑制.同时,利用预测控制(MPC)预测机理,对轧制力进行动态预测,使得轧制条件迅速优化;最后用仿真结果表明所提控制策略的有效性与可行性.     

不确定离散广义时滞系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对一类参数不确定离散时滞广义系统,研究其鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计问题.系统中的不确定项参数与控制器的增益变化同时具有线性分式形式的范数有界.首先,利用Lyapunov函数理论,研究该标称系统的鲁棒H∞控制问题;其次,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出该系统的鲁棒非脆弱H∞控制器存在的充分条件及设计方法.该控...     

范数有界型参数不确定性系统的概率鲁棒H∞控制方法

利用确定性鲁棒控制方法对参数摄动的最坏情况进行研究,设计出的控制器具有较大的保守性和较高的控制成本.针对这一问题,建立范数有界型参数不确定性系统模型,分析系统性能的置信概率与参数不确定性随机向量的范数边界之间的关系,提出一种基于概率估计的鲁棒H∞控制方法,该方法能以有限的迭代步数给出一个与系统性能置信概率相关的鲁棒H∞控制器的可行解.最后通过仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

水下机器人姿态H∞/H2鲁棒控制实验研究

设计安装自动平衡装置作为物理仿真系统对水下机器人姿态控制进行实验研究.给出了实验系统的结构.结合具体系统设计了H∞/H2鲁棒控制器,分析了调节设计参数对系统性能的影响;结合实际参数不确定范围确定了合理的设计参数范围;进一步结合实际调试中的具体问题确定了适当的参数选取.研究表明采用H∞/H2鲁棒控制可以保证系统在较大范围的参数变化时,保持稳定并对随机干扰有较强的抑制.研究结果可供实际水下机器人控制系统研制作参考.     

不确定非线性切换系统鲁棒容错H∞控制与仿真

为了克服外部扰动与执行器失效对切换系统的不良影响,使系统具有可靠性和抗干扰性,针对一类不确定非线性切换系统,研究了鲁棒容错H∞控制器设计与切换问题.假设系统中存在外部扰动,并且所有的矩阵同时带有未知、时变和范数有界的不确定性.当有执行器失效,并使得每个子系统均不能镇定的情况下,利用线性矩阵不等式技术和多李亚普诺夫函数法设计γ次优鲁棒H∞反馈容错控制器和切换策略,保证切换系统能全局二次稳定并且满足日∞性能指标,对得到的γ次优鲁棒H∞容错控制器进行优化,通过变量替换法获得了γ最优鲁棒H∞容错控制器.仿真结果表明,在执行器正常工作和一些执行器发生失效时,容错控制器和切换策略是有效的.     

连续时间多胞线性变参数系统变增益H∞/H2输出反馈控制

针对一类同时具有参数不确定性和外界干扰的非线性系统,提出了一种连续时间多胞线性变参数(LPV)系统变增益H_∞/H_2输出反馈控制方法.首先,对连续时间多胞LPV系统的变增益混合目标(H_∞/H_2指标和区域极点约束)输出反馈控制器综合方法进行了数学描述;其次,引入新的结构化松弛矩阵变量和参数依赖Lyapunov函数,将满足期望性能的混合目标鲁棒动态输出反馈控制问题转化为线性矩阵不等式框架内的有限维凸优化问题,进一步降低了所设计LPV控制器的保守性.最后,以四分之一车辆模型主动悬架系统为研究对象进行仿真,仿真结果验证了本文控制器的有效性.     

基于模糊模型的时滞不确定系统的模糊H∞鲁棒反馈控制

讨论了一类具有状态和控制时滞的不确定非线性系统的模糊H∞状态反馈控制问题.采用具有时滞的不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型对非线性系统进行建模,提出了一套基于LMI的模糊鲁棒控制器的系统设计方法,给出了模糊H∞状态反馈控制器存在的充分条件,以保证闭环模糊系统渐近稳定并满足从干扰输入到控制输出的H∞范数界约束.示例仿真表明了该方法的有效性.     

非最小相位不稳定对象的鲁棒最优模型匹配

研究了单输入单输出(SISO)线性时不变系统的鲁棒最优模型匹配问题.采用二自由度的控制器,对于被控对象具有乘性摄动时,充分考虑控制器的自由参数,将问题转化成有约束的H∞控制问题,使闭环系统既是H∞范数意义下的最优模型匹配,又具有更大的鲁棒稳定性.最后,通过解两个H∞范数的最优内插问题,给出了一种新的设汁方法来确定控制器的参数.该方法简单、直接,对非最小相位系统和不稳定系统均适用.     

区间时滞相关离散非线性系统的鲁棒模型预测控制

针对一类带有扰动、输入约束和凸多面体不确定性的区间时滞离散非线性系统, 提出一种鲁棒模型预测控制方法. 一方面, 利用min-max 模型预测控制求解鲁棒模型预测控制器, 以研究鲁棒预测控制在范数有界意义下的扰动抑制问题; 另一方面, 充分利用时滞的上下界信息构造Lyapunov 函数以得到控制器存在的充分条件. 最后给出了闭环系统鲁棒稳定性证明.     

基于直接状态空间理论的H∞鲁棒控制器设计方法及实例

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。     

带非线性摄动的状态延迟系统的H∞鲁棒控制

研究了带非线性摄动的状态延迟系统的H∞鲁棒控制.该摄动用有界范数描述,它不仅与非延迟状态有关,而且与延迟状态有关.用动态耗散理论,基于矩阵不等式,给出了系统满足H∞鲁棒扰动衰减性能准则的充分条件;同时系统地推导出了独立于延迟的无记忆状态反馈控制器、基于状态观测器的动态输出反馈控制器和依赖于延迟的状态反馈控制器的设计算法.     

数值界不确定关联大系统分散鲁棒H∞控制

针对一类状态矩阵、控制矩阵及关联矩阵存在数值界不确定性的关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.基于有界实引理将存在鲁棒分散H∞状态反馈控制器的条件归结为一个非线性矩阵不等式求解问题,采用同伦迭代线性矩阵不等式方法求解分散控制器,使闭环大系统鲁棒稳定,并且满足给定的H∞性能指标.最后通过一个数值例子来说明该设计方法的有效性.