不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

针对具有状态滞后且模型中具有时变参数不确定性和外部扰动不确定性的一类线性系统,本文研究了其鲁棒H∞控制问题.利用线性矩阵不等式LMI(Linear Matrix Inequality)处理方法,提出了无记忆状态反馈鲁棒H∞控制器的存在条件.本文所设计的状态反馈控制器能够使时滞系统不仅对时变参数不确定性具有鲁棒性,而且对外部扰动满足预定的衰减性能指标.     

一类参数和时滞不确定的闭环供应链动态模型与鲁棒H∞控制

建立了一类参数与时滞不确定的闭环供应链动态系统模型,包括具有参数不确定的产品回收模型、具有时滞不确定的再制造模型、具有参数和时滞不确定的第三方逆向物流模型三种典型的闭环供应链模型。分析了闭环供应链动态系统的鲁棒运作问题。针对闭环供应链动态系统运作过程中参数与时滞不确定干扰的问题,给出了解决供应链动态模型的鲁棒H∞控制策略及其线性矩阵不等式算法。通过库存状态的静态反馈控制,抑制了供应链动态系统中的不确定性干扰,使供应链运作达到理想状态。最后,以结合国内钢铁行业废钢回收运作状况为背景,进行了仿真计算,并验证了鲁棒H∞控制结果。     

非线性不确定系统的鲁棒虚拟传感器重组的设计

主要将非线性滑模观测器和虚拟传感器重组方法相结合,设计了具有鲁棒性的滑模观测器。把线性系统虚拟传感器重组方法推广到非线性,并针对传感器故障设计合适的滑模观测器,使改变后的系统能够等价于原来的非线性不确定系统。数字仿真证明了该方法的有效性,重组后的系统输出可以很好地跟踪正常工作系统输出。     

含多提前期的不确定供应链网络的鲁棒控制

为了减少内外部不确定性因素和多种提前期对供应链网络系统运作效率的影响,研究了一种模糊鲁棒控制策略。研究了含多提前期的供应链网络系统在不确定环境下的鲁棒运作问题。基于离散Takagi-Sugeno模糊控制系统,考虑生产能力、供应链结构、顾客需求等内外部不确定因素和供应链网络系统的运作提前期,建立了含多提前期的不确定动态供应链网络的离散Takagi-Sugeno模糊模型。通过在每个最大交叠规则组中构建一个离散型分段Lyapunov函数并应用并行分布补偿原理,提出针对该模型的模糊鲁棒H∞控制策略,该控制策略可以抑制不确定性因素和提前期对供应链网络的影响,保证供应链网络鲁棒运作。通过一个仿真算例验证了该控制策略能使供应链网络总成本达到理想状态,从而表明了所提方法的实用性和有效性。     

大型装备电液系统高精度鲁棒位置控制

阀控非对称缸电液系统具有参数不确定性和强外部扰动,导致系统鲁棒性和跟踪性能变差,控制难度增加.考虑外部扰动建立系统动态模型,为了提高系统鲁棒性和跟踪精度,提出自适应滑模控制策略,用滑模边界层厚度函数代替符号函数以减小系统颤振,构建扰动观测器来调整切换增益,进一步提高系统稳定性.引入可变边界层厚度函数,抑制变化负载对系统...     

直线二级倒立摆系统的H_∞鲁棒最优控制

针对存在模型参数不确定性和外部扰动的直线型二级倒立摆系统的稳摆控制问题,对如何实现倒立摆系统鲁棒稳定的同时,还保证其达到期望的最优控制性能和H_∞性能指标的稳定性控制问题进行了研究。基于状态反馈、最优控制和H_∞鲁棒控制方法设计了一个H∞鲁棒最优控制器,用来实现对该倒立摆系统的稳摆控制。利用设计的控制器,基于倒立摆实验平台和Matlab数值仿真平台,使用该控制器来实现系统的控制并对稳定倒立摆的过程进行了验证。研究结果表明,该控制器能较好的实现对直线型二级倒立摆的稳摆控制,并对受控系统的模型参数摄动有较好的鲁棒性,同时还能利用最优的控制作用达到期望的H_∞性能指标。     

基于非线性H∞机器人鲁棒PID控制器设计

各种限制条件阻碍了工业机器人运动控制器性能的提高。例如，摩擦力和动态干扰限制了简单的PID控制器性能。通过解决非线性L2增益衰减问题，提出一种基于非线性H∞鲁棒PID控制器并且对这个控制器的稳定性、鲁棒性和性能调节方法进行了分析。最后给出了对两连杆刚性机器人的仿真结果，验证了控制效果。     

非线性系统执行器鲁棒故障诊断

针对满足Lipschitz条件的非线性系统,提出了一种鲁棒的控制器时变故障的诊断方案。方案通过采用观测器技术跟踪系统的输出,从而得到残差,根据所得到的残差是否已超过了设定的域值,再通过自适应跟踪器,对故障进行跟踪,从而完成对控制器故障的诊断。同时还对所提出的故障诊断结构的鲁棒性、灵敏度和稳定性作了分析。最后,通过一个简单的仿真例子进一步验证了提出方案的可行性。     

需求不确定的电子供应链多目标鲁棒动态运作模型

建立了由多个供应商和多个不确定需求的顾客构成的多阶段供应链动态运作模型。供应链中的供应商可以通过电子市场也可以直接将多种产品供应给不同的顾客。采用已知概率的情景集合描述顾客不确定需求,利用基于情景分析的鲁棒优化方法,建立了供应链的运作模型。该模型为一个多目标动态规划问题,满足诸如尽可能达到顾客需求、系统的总成本最小、供应商的开工率不低于某一指定水平、对应于不确定需求的决策的鲁棒性等多个相互冲突目标。数值仿真结果表明,模型的解是最保守的,但却能够有效地保证供应链运作的鲁棒性。     

基于神经网络的一类不确定非线性系统自适应H∞跟踪控制

基于神经网络针对一类具有输入不确定性的非线性系统提出了一种H∞自适应跟踪控制方法.控制器由等效控制器、H∞控制器及参数自适应控制器三部分组成.H∞控制器用于减弱外部及神经网络的逼近误差对跟踪性能的影响,参数自适应控制器用于抑制输入干扰对跟踪性能的影响.所设计的控制器不仅保证了整个闭环系统的稳定性,而且使外部干扰及神经网络的逼近误差对跟踪的影响减小到给定的性能指标.最后给出一个算例验证了该方法的有效性.     

不确定线性系统鲁棒容错控制的研究

研究范数有界参数扰动的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,针对不确定线性系统存在执行器失效情况,分别应用Riccati不等式和LMI(Linear Matrix Inequation)两种方法给出了闭环系统具有完整性的充分条件.并应用LMI给出了线性不确定系统对执行器失效具有容错性和完整性的设计步骤.     

不确定线性系统鲁棒容错控制的研究

研究范数有界参数扰动的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,针对不确定线性系统存在执行器失效情况,分别应用Riccati不等式和LMI(Linear Matrix Inequation)两种方法给出了闭环系统具有完整性的充分条件.并应用LMI给出了线性不确定系统对执行器失效具有容错性和完整性的设计步骤.     

参数不确定4WS系统的鲁棒H∞控制

针对轮胎参数的不确定性,建立基于轮胎参数变化的汽车四轮转向系统不确定模型,同时进行分析,并将参数不确定性问题转化为基于干扰抑制的H∞控制问题,运用H∞控制理论的分析方法,通过求解Riocati方程设计基于参数变化的动态鲁棒H∞控制器。仿真结果表明所设计的控制器能够很好地抑制轮胎参数的不确定性。     

基于模型不确定性鲁棒结构奇异值控制研究

基于鲁棒结构奇异值理论,以工程中普遍存在的封闭空间结构———声耦合模型不确定性系统为对象,提出了设计鲁棒控制器的方法,建立了结构-声耦合系统鲁棒主动控制模型,与鲁棒H∞控制结果相比,μ-synthesis方法对模型不确定性具有良好的稳定鲁棒性和性能鲁棒性。     

考虑异质需求的再制造系统动态模型与鲁棒H_∞控制

针对消费市场对新产品和再制造产品存在的异质需求,建立了一组考虑产品需求可替代、时滞不确定性和需求不确定性的再制造系统动态模型,包括制造商自行回收模型、第三方回收模型以及再制造参数不确定的闭环供应链模型。分析了再制造系统的鲁棒运作,给出了这一组再制造系统动态模型的鲁棒控制策略和线性矩阵不等式算法。仿真计算表明,所提出的鲁棒控制策略能够有效抑制再制造系统运作过程中的不确定影响,使再制造系统达到稳定状态。     

基于神经网络的一类不确定非线性系统自适应H∞跟踪控制

基于神经网络针对一类具有输入不确定性的非线性系统提出了一种H∞自适应跟踪控制方法.控制器由等效控制器、H∞控制器及参数自适应控制器三部分组成.H∞控制器用于减弱外部及神经网络的逼近误差对跟踪性能的影响,参数自适应控制器用于抑制输入干扰对跟踪性能的影响.所设计的控制器不仅保证了整个闭环系统的稳定性,而且使外部干扰及神经网络的逼近误差对跟踪的影响减小到给定的性能指标.最后给出一个算例验证了该方法的有效性.     

偏心结构基于LMI的鲁棒H∞控制

针对传统线性二次型最优控制(linear quadratic optimal control,简称LQR)等主动控制方法存在鲁棒性较差的不足,提出一种新的基于线性矩阵不等式的鲁棒H∞控制方法。通过将工程中常用的二次型最优性能指标结合于鲁棒H∞控制系统的分析中,应用线性矩阵不等式减小求解的复杂度,使得控制器的设计较为简单,便于工程应用。考虑到实际中地震动的不确定性和结构的非对称性,以多层偏心结构作为研究对象,在结构顶层沿两个主轴方向正交设置两个主动质量阻尼器(active mass damper,简称AMD)控制装置来控制结构在水平双向地震动作用下的扭转耦联振动,其中AMD系统的主动控制力由鲁棒H∞控制算法获得仿真结果表明,该方法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

飞行器垂直尾翼H∞鲁棒振动主动控制

以飞行器垂直尾翼模型为研究对象,将H∞鲁棒控制理论的混和灵敏度方法用于解决尾翼模型的多模态振动主动控制问题.通过对垂尾振动控制系统不确定性分析,选择了权函数,设计了H∞控制器并对控制器进行了适当的降阶处理,并对垂尾模型的多模态振动控制进行了主动控制试验.结果表明,结构前三阶模态振动(模态频率分别为3 Hz,5,7 Hz和27Hz)的振幅分别降低了11 dB,11 dB和2 dB,取得了较好的控制效果,验证了H∞控制理论应用于垂尾结构多模态振动主动控制的可行性和有效性.     

基于H_∞滤波的电液伺服控制系统鲁棒观测器设计

为了更好地实现电液伺服控制系统的故障诊断,提出一种新的鲁棒状态观测器的设计方法。简化电液伺服控制系统的流量非线性方程,建立系统的线性定常模型;考虑过程噪声与测量噪声,设计系统的鲁棒观测器结构;并运用H∞滤波理论确定观测器设计的性能指标,求解系统的矩阵Riccati方程,计算观测器的反馈增益矩阵。设计实例表明,该方法不仅计算简便、易于工程实现,而且能限制噪声干扰对观测误差的影响。     

基于鲁棒支持向量机的非线性系统辨识

支持向量机(SVM)是一种基于结构风险最小化原理的学习技术,该文利用鲁棒支持向量机对非线性系统进行黑箱建模,首先推导出鲁棒支持向量机的基本理论,给出了对偶优化问题,并结合一个具体的例子进行了仿真实验,结果验证了所提出的方法的正确性和有效性.