反馈控制系统中H_∞鲁棒控制器的设计

在论文 [1]的基础上 ,给出了闭环控制系统鲁棒稳定的充分必要条件 ,并给出了鲁棒稳定控制器的设计方法。     

具有结构不确定性系统的鲁棒H∞控制器设计

研究了具有结构不确定性系统的鲁棒H∞状态反馈控制,给出了该类系统一种鲁棒H∞控制器的设计方法,把任意能量有界的干扰信号,结构不确定性系统的控制问题转化成了鲁棒H∞控制问题,控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到。设计例子证明了所给方法的有效性。     

基于观测器的多变量线性鲁棒控制器设计

对满足匹配条件的参数不确定多变量线性系统，本文用带观测器的状态反馈实现了不确定线性系统的鲁棒稳定控制，通过选择一组合适的标量参数，求解两个代数黎卡提方程来设计状态反馈控制器和观测器，使闭环系统稳定。     

带积分环节的线性系统鲁棒控制器的插值法设计

利用Ｈ∞控制理论中的插值法,研究了带积分环节的线性系统鲁棒控制器的设计。根据系统的内稳定性和鲁棒稳定性要求,给出了满足带积分环的线性系统控制器的插值条件,使设计得到的线性系统鲁棒控制器具有积分控制作用,从而可使系统既能够满足稳态性能的要求,又具有鲁棒稳定性。     

多变量PI控制器与鲁棒控制器间的等效性

本文从多变量线性定常受控系统出发，结合工程实际，导出了在输入信号为阶跃等三种情况时，带有状态观测器的鲁棒控制器可以等效为“多变量状态的比例控制与输出的积分控制器”的结论。     

一种多变量不确定系统的H_∞鲁棒解耦控制器设计方法

研究了一种综合考虑闭环动态稳定性、干扰抑制性及鲁棒解耦性的 H∞ 鲁棒控制器的设计问题。定义了鲁棒解耦的概念 ,给出了存在结构不确定性情况下控制器满足鲁棒性和鲁棒解耦的充要条件和递推算法。仿真实例表明 ,用这种设计方法得到的控制器能满足鲁棒解耦性、闭环系统稳定性及抗干扰性能的要求     

基于遗传算法的鲁棒PID控制器设计

从分析控制系统的性能指标入手,从抗干扰性能和鲁棒性能两方面综合考虑控制器的设计,得到一种鲁棒 PID 控制器的设计思路,把 PID 控制器的设计问题转化为求解一个带鲁棒性能约束的绝对误差积分指标 (IAE) 优化问题。鉴于问题是非凸的,用常规优方法无法得到最优解,采用遗传算法来求解该问题。分别对一阶加纯迟延(FOPDT)和非线性对象进行了仿真,结果表明了方法的有效性,不仅控制系统性能优良,而且抗干扰能力和鲁棒性能也很好。     

硬盘驱动控制的H∞鲁棒性能研究

在硬盘驱动系统中，扰动是造成系统伺服性能下降的主要因素，为了提高系统的伺服性能，必须对扰动加以抑制.为了解决这个问题，提出了两种控制方案：一种是PID控制方法，另外一种是高精度的H_∞反馈控制方法.在H_∞反馈控制器控制方法中，针对被控对象的标称模型,设计了带有前馈补偿的鲁棒内环控制器(RILC)，在具有模型摄动及外部扰动的情况下，保证闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能.通过与PID控制方法相比较，说明带有高精度的H_∞反馈控制的效果更佳.仿真结果表明，该控制方法响应速度快，抗干扰能力强，得到的控制系统性能良好，提出的方案合理而且有效.     

非线性不确定性时滞系统的鲁棒H∞控制器设计

就一类具有范数有界的非线性不确定性的线性时滞系统,研究了其鲁棒Ｈ∞控制。利用文中所考虑的非线性不确定性可用线性不确定性来等价表示,我们提出了一种鲁棒Ｈ∞控制器的设计方法,该控制器不仅能鲁棒镇定原不确定系统,同时能保证闭环系统一定的Ｈ∞性能。     

不确定多状态时滞分布式系统的鲁棒H_∞控制

针对不确定多状态时滞分布式连续系统, 研究了其鲁棒H∞控制器的设计方法.通过引入Lyapunov函数, 利用线性矩阵不等式方法得到了自治系统的鲁棒渐近稳定的充分条件.基于该充分条件给出了闭环系统的鲁棒渐近稳定的充分条件, 并设计了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器.设计的控制器保证了闭环系统的二次稳定, 同时使系统的H∞范数小于给定的衰减水平γ.仿真结果证明了该设计方法的有效性.     

多变量解耦双自由度PID控制系统设计

为了解决多变量时滞过程解耦器结构复杂且不能解析设计、控制器不易兼顾控制性能和鲁棒性的问题,提出一种新的解耦双自由度PID控制系统设计方法.针对时滞过程改进了Cai所提出的正则化解耦方法:从能量功率谱的角度重新解释并构造结构简单的解耦矩阵;将系统解耦成单回路后,采用双自由度PID结构设计各回路控制器.典型工业过程实例验证了设计的简单性和性能的有效性.采用该方法,解耦传递函数矩阵可以解析求解,双自由度PID控制器能够有效改善各回路高频段的解耦性能,获得良好的设定值跟踪性能和扰动抑制能力,并且可以方便地应用于控制现场.     

一种新型的机械手PID鲁棒控制方案

为了满足机器人在恶劣工作环境下的高精度作业,需要把原有的PD控制改为PID控制。为此,本文采用一般的机械手非线性耦合模型,并仔细考虑构造了一个不同于Arimoto所用的新的李亚普诺夫函数。通过应用李亚普诺夫函数的稳定性分析方法,作者不仅严格证明了所提PID控制方案的鲁棒性和渐近稳定性;而且给出了一个确定PID反馈阵所必循的规律。该PID鲁棒控制方案具有结构简单、可靠性高的特点。PUMA-600机械手的模似仿真也给出了令人满意的结果。     

数字PID控制系统的鲁棒性分析与设计

分析了数字PID控制系统的鲁棒稳定性,给出了鲁棒稳定的必要条件,证明了此必要条件与采样周期无关,并指出了数字PID调节器的局限性。提出了一种采用约束寻优方法选取数字PID参数的方法,该方法兼顾了性能指标和鲁棒稳定性要求。这种设计方法直接利用模型不确定性函数,设计出具有明确鲁棒性范围的控制系统。     

多变量自校正PID调节器与自校正控制器的关系分析

提出了多变量自校正ＰＩＤ调节器的控制律；并与多变量广义最小方差自校正控制器（ＳＴＣ）作了比较。发现ＳＴＣ具有ＰＩＤ的性质。预示了今后的研究方向。     

基于LMI方法的不确定性系统PID控制器设计

针对具有不确定项的一类离散系统,设计了PID控制器,并采用LMI法优化控制器参数,得到一组控制器参数的优化解。该方法可与PID算法简单快速的特性相匹配。理论分析表明该方法是收敛的。仿真实验得出该控制算法具有很强的鲁棒性。     

积分过程的PID控制器智能优化设计

针对积分时滞过程,采用微粒群优化(PSO)算法对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化设计.通过将PID控制器的参数设置为群体微粒在参数空间中的位置,模拟群体智能和动物觅食的动态行为来对PID参数寻优,使代表PID控制器参数的微粒逐渐向最优区域移动,获得最佳的PID参数.在优化过程中采用了偏差平方积分(ISE)的优化指标.实例仿真结果表明,基于微粒群算法优化得到的PID控制器不仅响应速度快、超调量小、抗干扰能力强,而且对过程时滞的变化具有较强的鲁棒性.     

PID型离散系统迭代学习控制参数的优化设计

基于控制参数的优化设计针对线性时不变离散系统提出了一种PID型迭代学习控制算法．此算法的收敛速度快于P型和PI型学习算法，并能够用于震荡的不稳定系统，仿真结果证明了算法的有效性．     

用MATLAB设计鲁棒PID压力控制器系统

利用可重复执行的交互式MATLAB软件,给出了鲁棒PID压力控制器的设计方法。研究结果表明,所设计的PID压力控制器的调节时间Ts≤0 5s,当输入为阶跃信号时,系统能达到ITAE最优。仿真结果表明,通过串联一个增益放大器,当C0在0 1～10范围内变化时,所设计的PID压力控制器具有很强的鲁棒性。