不确定广义系统的H∞保成本控制

在Riccati不等式的基础上,给出了H∞保成本广义系统的定义,设计了一种状态反馈H∞保成本控制器,使得闭环系统不仅对容许的参数不确定性保持正则、稳定、无脉冲,而且具有某一个性能指标上界及给定的H∞性能γ。又在某些条件满足的情况下,基于线性矩阵不等式给出了H∞最优保成本控制器的设计方法。最后,用算例进一步说明了设计方法的可行性和有效性。     

离散时延切换系统的鲁棒控制

针对一类子系统为离散时延系统并且参数具有不确定性的切换系统,研究了鲁棒控制以及H∞扰动抑制问题。通过为每个子系统施加状态反馈并基于多李雅普诺夫函数法,分别给出了保证闭环系统渐近稳定的鲁棒控制器以及具有H∞扰动抑制性能控制器的设计方法。控制器参数可通过一组矩阵不等式获得,使用将待解不等式转化为双线性矩阵不等式并采用巡回迭代算法对其求解。通过仿真例子说明了设计方法的有效性。     

离散非线性大系统的非脆弱H_∞保性能控制

针对一类用T-S模糊模型描述的不确定离散非线性大系统,研究了其鲁棒非脆弱H_∞保性能模糊控制问题.基于Lyapunov稳定理论,得到一种通过状态反馈实现的非脆弱H_∞保性能模糊控制器.该模糊控制器能保证闭环系统稳定和一定的二次型性能指标上界,同时具有H_∞下的干扰抑制作用.数值例子仿真表明了该设计方法的有效性.     

不确定分布式时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制

针对一类不确定分布式时滞系统的鲁棒H∞控制问题,采用线性矩阵不等式的方法通过选择适当的lyapunov函数,得到了自治系统的鲁棒渐进稳定的充分条件。推导出了闭环系统鲁棒渐近稳定的充分条件,并设计了无记忆性H∞状态反馈控制器,使得对于所有允许的不确定性,闭环系统鲁棒渐近稳定且具有给定的H∞性能指标。给出了控制器存在时滞相关的充分条件,且控制器参数能够通过求解线性矩阵不等式得到,对于一个高阶的数值仿真系统,通过对线性矩阵不等式的求解可以得到最优H∞性能指标,及相应不等式的解。仿真证明了该设计方案的有效性。     

不确定中立时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了一类具有范数有界不确定性中立时滞系统的鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)方法，给出了在状态反馈作用下，不确定中立时滞系统鲁棒可镇定且具H∞范数界的充分条件。并且基于此条件给出了无记忆状态反馈鲁棒H∞控制器设计方法。鲁棒H∞控制器保证闭环系统鲁棒稳定且满足给定的H∞范数约束条件，并可通过求解相应的线性矩阵不等式(LMI)得到。最后，数值算例说明了方法的可行性。     

一类不确定时延网络控制系统的非脆弱H_∞保成本控制

针对控制器具有加法摄动和乘法摄动的一类不确定时延网络控制系统,研究非脆弱H∞保成本控制问题。考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动,基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,对于所有容许的不确定性使得闭环系统渐近稳定,得到了该系统非脆弱H∞保成本控制律存在的充分条件。利用这几个低保守性的充分条件容易检验一类不确定时延网络控制系统的渐近稳定性,并且满足H∞成本指标上界。最后用仿真例子表明所给出的结果是有效的。     

基于H_∞控制的多变量系统仿真

研究了基于环路成形H∞控制的多变量系统控制器设计。为了能方便地在实际工程中实现复杂的控制,提出了采用多变量PID控制器逼近所得高阶控制器的方法,并给出了如何选择影响闭环系统性能的预补偿器方法。仿真结果表明,文中所得的多变量PID控制器具有较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。最后针对该设计方法,以Matlab6.2为平台开发了一套交互式的多变量系统控制器设计软件MCSLab。     

基于H∞控制的多变量系统仿真

研究了基于环路成形H∞控制的多变量系统控制器设计.为了能方便地在实际工程中实现复杂的控制,提出了采用多变量PID控制器逼近所得高阶控制器的方法,并给出了如何选择影响闭环系统性能的预补偿器方法.仿真结果表明,文中所得的多变量PID控制器具有较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能.最后针对该设计方法,以Matlab6.2为平台开发了一套交互式的多变量系统控制器设计软件MCSLab.     

离散系统降阶H∞控制器的设计

针对离散控制系统,研究其降阶H∞控制器设计方法.首先,采用线性矩阵不等式方法,给出离散系统状态反馈H∞控制器存在的条件;利用离散系统H∞控制器可解的条件,研究离散系统的降维观测器设计方法;通过设计系统的降维观测器,使降维观测器的观测输出和系统的状态反馈输入误差趋于零,以降阶观测器的输出作为系统的控制输入,使闭环控制系统...     

直线永磁同步伺服电机位置控制器H∞鲁棒性能设计

对于直线永磁同步伺服电机,提出了一种高精度的H∞鲁棒位置控制器.其中,使用H∞鲁棒控制理论设计反馈控制器,在具有模型摄动及外部干扰的情况下,保证了闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能;针对被控对象的标称模型设计IP积分-比例位置控制器,以满足位置系统性能要求.设计的控制器既保证了系统的鲁棒性,又保证了系统的跟踪性能.仿真结果表明了提出方案的合理性和有效性.     

基于Delta算子理论的永磁直线同步电动机非脆弱H∞速度伺服控制系统

考虑控制器在实现时其参数偏离原设计值发生摄动的情况,以H∞为性能指标,提出一种基于Delta算子理论的永磁直线同步电动机非脆弱H∞速度伺服控制器的设计方法.在此基础上把所设计的控制器与基于传统Z变换方法以及基于连续系统模型所设计的控制器进行比较.通过对系统闭环极点的分析,表明在快速采样的情况下,基于Delta算子理论所设计的非脆弱H∞速度伺服控制器能保证闭环控制系统稳定而且满足所期望的H∞性能指标,具有较好的跟随给定和抗干扰能力,而基于传统Z变换方法所设计的控制器将使闭环控制系统不稳定.而且当采样周期趋近于零时,基于Delta算子理论所设计的控制器参数趋近于基于连续系统模型所设计的控制器参数.     

带有网络时延的航空发动机分布式系统H∞鲁棒控制

针对具有网络时延的航空发动机分布式控制系统,提出了一种基于鲁棒H∞理论的控制方法。首先建立航空发动机分布式控制系统（DCS）结构模型,将航空发动机控制系统划分成转速控制系统和压比控制系统两个子系统,并在此基础上分别建立其闭环系统的增广模型：并以转速控制系统为例,采用文献[6]中的网络控制方法,利用线性矩阵不等式理论给出闭环系统H∞控制器的设计方法,设计系统的H∞控制器实现对系统存在网络时延的补偿控制。仿真结果表明该控制方法能够克服时延对转速控制系统的影响,实现对转速设定值的稳定跟踪。     

永磁同步电机H_∞鲁棒控制策略研究

永磁同步电机(PMSM)目前已得到广泛应用,普遍采用双闭环PI控制策略。在考虑到系统建模中的不确定性和负载扰动,基于凸极PMSM的数学模型,将控制器设计问题转化为H∞鲁棒控制标准型问题,通过选取适当的权函数并求解Riccati方程得到控制器参数。最后,通过实验证明所提出的H∞鲁棒控制策略具有良好的动静态性能。     

静止无功补偿器的H2/H∞保性能控制器设计

在H2/H∞保性能控制理论和直接反馈线性化的基础上,文章研究了SVC(静止无功补偿器)的控制器设计,对具有SVC的单机-无穷大系统,建立了含不确定因素的数学模型。采用解LMI(线性矩阵不等式)方法,利用MAT- LAB/LMI工具箱,得出H2/H∞保性能控制律。分析表明这种控制方法兼有鲁棒性能和最优性能,降低了单纯H∞控制方法的保守性,提高了电力系统的稳定性,并能满足电压精度的要求。     

磁耦合谐振无线电能传输系统的输出鲁棒控制

磁耦合谐振无线电能传输系统的负载和谐振参数会因为受到外界环境的影响而发生变化,系统工作频率发生随机漂移,导致模型参数存在不确定性。针对参数不确定下的输出鲁棒控制问题,基于H∞控制理论,应用matlab鲁棒控制工具箱设计H∞控制器,并利用结构奇异值法分析了闭环系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能。结果表明,在H∞控制器的作用下,实现了闭环摄动系统的输出鲁棒控制。并为这种高阶非线性不确定闭环摄动系统提供一种通用的控制器设计方法。     

飞行仿真转台速率稳定回路的H∞模型参考控制设计

对三轴三框架飞行仿真转台结构的描述下,分析了转台速率稳定回路中控制器的设计问题。针对传统的PI校正抗干扰性能差的缺陷,联合模型参考控制和H∞控制,以得到一种新的控制器设计方法-H∞模型参考控制。该新方法可使得速率稳定回路中的闭环传递函数等于或几乎接近于一个期望的传递函数,并且不仅继承了内模控制设计法中的模型参考特性,而且延拓了H∞回路成形法中的加权选择策略。通过引入两自由度的Youla-Kucera参数化来保证鲁棒模型参考的高性能设计,同时取得鲁棒控制意义下的鲁棒稳定性裕量。经仿真验证表明:采用内模H∞控制方法不仅具有更好的抗干扰性能,同时也改善了高阶系统的动态性能。     

离散多时滞系统多故障模式下的H_∞容错控制

针对状态具有多个时滞的线性离散时间系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法（LMI）,分别采用无时滞记忆和有时滞记忆的状态反馈控制律,研究了执行器和传感器同时发生故障的情况下,离散多时滞系统的H∞容错控制问题。首先给出了系统没有干扰输入时存在无时滞记忆状态反馈容错控制器的一个充分条件;进一步,给出了在H∞扰动衰减指标约束下,系统存在无时滞记忆状态反馈H∞容错控制器的一个充分条件;并将结论推广到设计有时滞记忆的状态反馈容错控制器的情况。最后,仿真结果证明了所得H∞容错控制器设计方法的正确性和有效性。     

并联型有源滤波器的 控制

电力系统的运行工况复杂,要得到系统和干扰的精确数学模型几乎是不可能的。介绍了H∞鲁棒控制器理论的基本原理,并运用混合灵敏度的方法设计了APF的H∞鲁棒控制器,能将电力系统的建模误差、参数不确定性和干扰不确定性等因素计入设计方案之中,因而能使控制系统具有很好的鲁棒性。采用混合灵敏度的方法设计H∞鲁棒控制器,在进行合理的降阶后利用Matlab软件进行仿真,结果表明：APF的H∞控制具有较好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性。自动控制系统最重要的特性莫过于它的稳定性,在稳定的基础上,再追求系统满足一定的性能要求,这样的控制系统才具有实际应用价值。因此,保证闭环控制系统的稳定性,这是控制器设计所必须满足的基本要求。利用Matlab软件进行仿真,结果表明：APF的H∞控制具有较好的稳定品质。     

传感器失效不确定时滞系统指数稳定H∞可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒H∞可靠控制器设计问题。通过状态变换,将原系统的鲁棒可靠指数稳定问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠稳定问题,根据Lyapunov稳定性理论,推导出系统存在指数稳定可靠控制器应满足的矩阵不等式和系统具有H∞性能指标应满足的矩阵不等式,并将其转化为两个线性矩阵不等式,给出了状态反馈控制器的设计方法。该方法设计的指数稳定鲁棒H∞可靠控制器,使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及一个预先指定传感器子集中任意传感器失效都能够保持鲁棒指数稳定,并使系统具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该控制器设计方法的有效性。     

并联型有源滤波器的H∞控制

电力系统的运行工况复杂,要得到系统和干扰的精确数学模型几乎是不可能的.介绍了H∞鲁棒控制器理论的基本原理,并运用混合灵敏度的方法设计了 APF 的H∞鲁棒控制器,能将电力系统的建模误差、参数不确定性和干扰不确定性等因素计入设计方案之中,因而能使控制系统具有很好的鲁棒性.采用混合灵敏度的方法设计H∞鲁棒控制器,在进行合理的降阶后利用Matlab软件进行仿真,结果表明:APF的H∞控制具有较好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性.自动控制系统最重要的特性莫过于它的稳定性,在稳定的基础上,再追求系统满足一定的性能要求,这样的控制系统才具有实际应用价值.因此,保证闭环控制系统的稳定性,这是控制器设计所必须满足的基本要求.利用Matlab软件进行仿真,结果表明:APF的H∞控制具有较好的稳定品质.