鲁棒H∞滤波器在AUV航向控制中的应用仿真

研究设计了一个鲁棒H^∞滤波器来解决自治水下机器人（AUV）航向控制系统中部分难以测量状态变量的估计问题，并将其应用在AUV的航向控制系统中．建立了自治水下机器人在体坐标系下水平面运动的运动方程，并在特定的工作点对方程进行了线性化处理，得到了自治水下机器人的控制设计模型．基于线性矩阵不等式（LMI）方法对AUV航向控制系统设计了一个鲁棒H^∞滤波器，并对该滤波器应用于AUV航向控制系统进行了仿真试验．仿真结果表明，该鲁棒H^∞滤波器能够较好地抑制测量噪声的影响，较准确地估计出系统的状态变量，能够提高AUV航向控制系统的控制品质．     

自治水下机器人深度的鲁棒H∞控制仿真

研究了鲁棒H∞控制在自治水下机器人(AUV)深度控制中的应用.根据刚体空间运动和流体力学理论建立了AUV垂直面运动的数学模型,并在特定的工作点对模型进行了线性化处理得到了AUV垂直面运动的控制设计模型.根据鲁棒H∞控制理论设计了自治水下机器人垂直面运动的深度控制器.仿真结果表明,该控制器在减轻/克服AUV运动模型的不确定性,严重的非线性和外界干扰等方面有明显的效果,具有很好的动态性能,系统的鲁棒性强.     

不确定离散时滞网络化系统的鲁棒H∞控制

研究了不确定离散时滞网络系统的鲁棒H∞控制问题。在假设数据丢失过程是一个独立同分布过程的情况下,运用随机Lyapunov函数方法,得到了网络化系统均方渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并利用线性矩阵不等式方法给出镇定控制器的设计,仿真表明该方法的有效性。     

具有控制约束的网络控制系统的鲁棒H∞控制

针对具有控制约束的网络控制系统（Networked Control Systems,NCS）的特点,建立了具有外部扰动的网络控制系统模型,对其H∞性能加以分析和研究,并验证所取得的理论成果．假设具有控制约束的网络控制系统的口。控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,且网络诱导时延小于传感器的采样周期,然后将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类线性离散系统,运用Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）,导出闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了控制器的具体求法。得到了系统的H∞控制器存在条件及具体方法,通过设计该控制器,使具有外部扰动的网络控制系统的性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。     

两级供应链动态模型及其鲁棒H∞控制

针对由一个制造商和一个销售商构成的两级供应链系统,建立了具有生产时滞、成本参数和需求不确定性的供应链动态模型,分析了不确定环境下供应链鲁棒H∞控制的运作管理意义,给出了解决供应链动态模型的鲁棒H∞控制策略和线性矩阵不等式(LMI)算法,并进行了数值算例验证结果。研究表明,通过制造商和销售商库存状态的静态反馈控制,可使供应链动态系统有效地抑制多种不确定性干扰,并使供应链运作达到理想总成本,从而为企业应对不确定性扰动提供了鲁棒性策略。     

一类不确定性系统鲁棒H∞控制器

研究一类具有匹配不确定性系统鲁棒H∞控制问题,第一,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并且对系统的H∞性能进行了分析;第二,给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束条件;最后,数值算例说明了控制器的有效性和可行性。     

具有时变不确定性的线性时滞系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.基 于二次H∞性能概念,首先证明了若存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静 态状态反馈控制器,然后利用线性矩阵不等式给出了鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充 分条件和构造方法,最后给出一个算例验证本文方法的有效性.     

不确定多时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了一类不确定离散多时滞系统的鲁棒H∞控制问题。针对具有多状态时滞和不确定参数的离散系统,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,设计无记忆鲁棒H∞状态反馈控制器,给出了状态反馈控制器的设计方法和闭环时滞系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件。最后,通过MATLAB仿真算例结果验证了该方法的有效性和可行性。     

时滞依赖不确定线性系统的鲁棒H∞控制

针对一类不确定性不满足匹配条件的具有时滞依赖不确定线性系统,研究了鲁棒H∞控制器的设计问题。基于线性矩阵不等式方法,通过构造合适的Lyapunov函数,给出了鲁棒H∞状态反馈控制器存在的充分条件,并通过求解相应的线性矩阵不等式完成了控制器的设计。仿真结果表明,所设计的控制器对所有容许的不确定性不仅使闭环系统渐近稳定,又能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,具有较好的抑制扰动的效果。     

具有控制约束的网络控制系统的鲁棒H_∞控制

针对具有控制约束的网络控制系统(Networked Control Systems,NCS)的特点,建立了具有外部扰动的网络控制系统模型,对其H∞性能加以分析和研究,并验证所取得的理论成果.假设具有控制约束的网络控制系统的H∞控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,且网络诱导时延小于传感器的采样周期,然后将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类线性离散系统,运用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI),导出闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了控制器的具体求法.得到了系统的H∞控制器存在条件及具体方法,通过设计该控制器,使具有外部扰动的网络控制系统的性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该控制器行之有效.     

一类带不确定输入动态非线性系统的鲁棒H∞控制

研究一类带不确定输入动态非线性系统的H∞控制问题.在输入动态存在的条件下, 利用反传设计方法构造了鲁棒状态反馈控制器,使得闭环系统在零初始状态下从干扰到输出的 L2增益任意小,同时在干扰输入恒为零时闭环系统是全局渐近稳定的.     

具有执行器故障的不确定Del ta 算子系统鲁棒H ∞控制

利用H∞控制方法,讨论了含有时变参数不确定性和执行器故障的Delta算子系统鲁棒可靠性控制问题。通过将故障执行器输入视为能量有界的干扰信号,并利用H∞范数与Riccati代数矩阵不等式的关系,把系统鲁棒可靠性控制设计问题化为求解Ｒiccati不等式。所得结果可将连续系统和离散系统的结果统一在一个框架中。     

一类非线性系统的鲁棒H ∞控制

研究一类可部分反馈线性化且具扰动三角结构的非线性参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题,不确定参数属于已知紧集并以非线性形式进入系统.在输入到状态稳定的理论框架下,基于李雅谱诺夫函数和反演法构造出状态反馈控制器,使得闭环系统对所有允许的参数不确定性是内稳定的,且从扰动输入到输出有有界的L\-2-增益.控制器的设计不需解任何Hamilton-Jacobi方程,并给出仿真算例说明了该结论的可行性和有效性.     

不确定离散时滞线性系统的鲁棒H∞控制研究

针对一类具有范数有界时变不确定性离散时滞系统,研究其二次稳定化及鲁棒H∞控制问题.基于线性矩阵不等式方法,推导出了该系统二次稳定的充分必要条件及确保H∞范数性能的充分条件.利用求解所导出的线性矩阵不等式的可行解,分别构造出这两种无记忆状态反馈控制器.     

Delta算子系统的状态反馈鲁棒镇定与鲁棒H∞控制

研究Delta算子描述的线性不确定离散系统的鲁棒镇定与H∞控制问题,提出了“Delta算子系统二次稳定与二次可镇定”的概念,推导出Delta算子不确定系统鲁棒二次可镇定的充要条件及其状态反馈控制律,基于Delta算子界实引理,给出闭环不确定系统具有H∞范数界的充分条件和状态反馈设计,所得结论将连续与离散系统的有关结果统一于Delta算子框架。     

非线性离散不确定系统的鲁棒H∞状态反馈控制

研究具有不确定非线性离散系统的鲁棒性能准则问题,基于二人零和动态对策理论,给出并证明了系统鲁棒稳定以及扰动衰减问题解存在的充分条件,通过求解离散时间Hamilton-jacobi-Isaacs方程给出了其鲁棒H∞状态反馈控制解。     

不确定线性组合系统的鲁棒H∞性能的判定

针对一类线性组合不确定系统的结构特征提出了分散鲁棒H∞性能的概念。它充分利用组合系统的互联结构,为研究大系统H∞性能提供了新途径。给出了大系统具有分散鲁棒H∞性能的条件,以及利用分散鲁棒H∞性能判断大系统的整个鲁棒H∞性能的方法。结果表明,大系统的H∞性能与子系统H∞性能密切相关。只要每个子系统具有鲁棒H∞性能,则要同样的控制条件下,大系统也具有鲁棒H∞性能,只是性能指标弱一些。     

不确定网络控制系统具有H ∞性能界的鲁棒控制

针对闭环网络控制系统,在考虑网络数据传输可能发生丢包的情况下,提出了一类不确定切换系统模型.为了量化网络数据丢失的影响,根据网络特点给出了网络传输数据丢包率的数学定义,进一步研究了此类切换系统在某种程度的数据丢包率影响下具有一定H∞性能界的鲁棒状态反馈控制问题.应用H∞鲁棒控制理论及线性矩阵不等式技术得到了全状态反馈控制器的设计方法,以一组线性矩阵不等式表示其主要结果.最后给出了一个具体的数值示例.     

鲁棒容错H∞控制系统设计

研究了不确定线性系统的鲁棒容错H∞控制问题,针对传感器失效故障,提出一种对传感器失效具有完整性、对参数不确定性具有鲁棒性且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错控制器设计方法,并讨论了执行器失效的情况.