具有方差和极点约束的不确定系统鲁棒H∞输出反馈控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续系统和二次矩阵不等式区域, 考虑系统具有方差和区域极点约束 的输出反馈控制器设计问题. 为此首先导出闭环系统区域稳定的充分必要条件. 然后用线性矩阵不等式方法给出输出反馈控制器存在的一个充分条件. 在此充分条件下闭环系统是鲁棒区域稳定的且具有H-infinity性能以及当干扰为白噪声信号时其稳态状态方差有限. 接下来用矩阵分解方法给出输出反馈控制器增益矩阵的求解过程. 最后通过一个仿真实例说明本文所提出的控制器设计方法的有效性.     

一类不确定随机系统的鲁棒H∞约束方差控制*

本文根据Ｈ∞优化设计理论及稳态状态协方差配置的系统综合方法，利用一个修正的Ｒｉｃｃａｔｉ方程，对一类具有参数扰动的不确定线性随机系统讨论了鲁棒状态反馈控制器设计，使得闭环系统不但鲁棒稳定并具有指定的稳定裕度；而且系统性能也是鲁棒的，闭环系统同时满足给定的Ｈ∞性能指标及状态方差上限约束。     

连续时变不确定系统约束方差/H∞鲁棒状态滤波*

基于上限方差配置的混合方差／Ｈ∞设计方法可得到满足的设计结果。本文用一个修正的Ｒｉｃｃａｔｉ方程研究了一类时变不确定系统的混合方差／Ｈ∞状态滤波器，导出了滤波器的一般公式，对所允许的扰动由该公式所确定的滤波器可使稳态滤波误差方差上限及误差系统的Ｈ∞指标均小于指定值，因而具有较好的鲁棒性。     

不确定线性系统混合H2/H∞鲁棒输出反馈控制

解决了在系统状态空间模型的状态与输出矩阵中含有范数有界 参数不确定线性系统的混合Ｈ２／Ｈ∞鲁棒输出反馈控制问题,所推导的满阶控制器对于所有呆容许的参数不确定都能满足给定的Ｈ∞干扰衰减水平,且为最坏情形Ｈ２代价函数提供了一个最优的上界,所得的结果需要求解一个含有尺度参数的修正代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程以及三个含有尺度参数的交叉耦合非线性方程,而且也给出了一个求解这些含有尺度参数非线性方程的数值算法。     

鲁棒极点约束的H∞设计

讨论在H∞混合灵敏度问题中加极点约束以避免零极点对消的设计问题,给出了乘性不确定性下的鲁棒极点约束的LMI。讨论了极点约束问题中性能权函数的处理方法。给出了H∞控制挠性系统的设计算例。     

具有区域极点和方差约束的Delta 算子 系统鲁棒H ∞滤波

研究Delta算子不确定系统在误差方差约束和区域极点约束下的鲁棒H∞滤波问题，针对多目标H∞滤波问题，采用代数矩阵不等式方法，提出滤波器的存在条件和显式表达式．所得结果可将连续系统和离散系统的有关结果统一到Delta算子框架。     

连续时变不确定系统约束方差/H∞鲁棒状态滤波*

基于上限方差配置的混合方差／H∞设计方法可得到满意的设计结果.本文用一个修正的Riccati方程研究了一类时变不确定系统的混合方差／H∞状态滤波器，导出了滤波器的一般公式．对所允许的扰动由该公式所确定的滤波器可使稳态滤波误差方差上限及误差系统的H∞指标均小于指定值，因而具有较好的鲁棒性．     

具有闭环区域极点和方差约束的鲁棒输出反馈控制

1引言 自方差控制提出以来,巳得到了广泛的研究,取得了一系列的研究成果[1～2].文献[2]研究了一类不确定连续系统具有闭环区域极点和方差约束的鲁棒控制问题,提出了鲁椴状态反馈控制器的设计方法.     

不确定中立型时滞系统的鲁棒H∞滤波

研究一类鲁棒H∞滤波问题。针对带有不确定性参数和白噪声干扰的中立型时滞系统,设计一类滤波器,使之对于任意容许的不确定性,滤波误差系统一致渐近稳定且使噪声对估计误差的影响降至给定约束范围之内。利用线性矩阵不等式的方法．将所得的确定性系统的鲁棒滤波结论,扩展到不确定性系统,得到不确定性系统鲁棒H∞滤波器的充分条件。给出的数值算例验证了所提出算法的有效性。     

不确定线性系统的输出反馈鲁棒H∞控制

研究了具有范数有界参数不确定线性系统的输出反馈鲁棒Ｈ∞控制问题，给出了该系统带Ｈ∞指标γ鲁棒稳定的充要条件，以及该系统静态输出反馈带Ｈ∞指标γ鲁棒镇定的充要条件，并且指出，系统的动态输出反馈鲁棒Ｈ∞镇定问题可等价为广义系统的静态输出反馈鲁棒Ｈ∞镇定问题，所给出的方法，其设计过程只需解一个特殊的Ｒｉｃｃａｔｉ方程最后通过实例论证了方法的有效性。     

不确定系统D稳定与方差约束的鲁棒H∞可靠控制

研究了一类不确定系统区域稳定和方差约束的鲁棒H∞可靠控制器的设计方法,其目的是通过设计状态反馈控制器,使闭环系统的极点被配置在给定的圆盘中,同时,当有外生扰动,以及所有可能的不确定及其敏感执行器失效的时候,依然能满足闭环传递函数H∞范数有界和稳态方差的约束.借助于LMI和凸优化技术,给出了控制器存在的充分条件及其解析式.最后,通过一个仿真例子,说明该方法的可行性.     

误差方差约束下Delta算子不确定系统的鲁棒H∞滤波

研究Delta算子不确定系统在稳态估计误差方差约束下的鲁棒H_∞滤波问题. 目的是设计滤波器, 使得系统在状态矩阵和输出矩阵均存在不确定性时, 滤波过程是渐近稳定的, 每个状态的稳态估计误差的方差不大于事先给定值, 且从噪声输入到误差输出的传递函数满足给定的H_∞范数约束. 基于矩阵不等式方法, 提出了滤波器的存在条件和显式表达式. 所得结果可将连续和离散系统的有关结论统一到Delta算子框架.     

不确定T-S 模型的D -域极点约束鲁棒控制

对于具有两类不确定性的Takagi-Sugeno模糊非线性模型,运用二次稳定思想,提出使闭环系统的极点在各种允许的不确定性下始终在复平面上某个二次矩阵不等式区域D中的一个充分条件.基于这一条件和并行分布补偿技术,用线性矩阵不等式方法,设计全局鲁棒D-稳定控制器.最后通过质量弹簧阻尼系统给出了所述设计方法的仿真示例.     

不确定脉冲系统的动态输出反馈H∞控制

研究了不确定脉冲系统动态输出反馈H_∞控制问题. 考虑了两类脉冲形式: 一类脉冲是扰动型的, 一类脉冲是稳定型的. 对每类脉冲系统, 给出了鲁棒稳定性和具有有限L2增益的充分条件. 并在此基础上, 基于线性矩阵不等式, 得到了H_∞动态输出反馈控制器存在的充分条件. 最后, 数值例子说明了本文结果的有效性.     

不确定性奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了含不确定性线性奇异滞后系统的鲁棒H_∞控制问题.其中不确定性是范数有界的.为此首先给出了相应的无控制标称系统内稳定且满足H_∞范数界的一个充分条件.然后讨论了含不确定性奇异滞后系统鲁棒H_∞控制问题有解的一个充分条件,并同时给出了控制器的设计,控制器可由线性矩阵不等式解得.最后举例说明本文方法的正确性.     

线性不确定系统的H∞状态反馈鲁棒重复控制

现有的重复控制设计不能同时优化低通滤波器的参数和重复控制器的参数.我们在设计重复控制系统以控制线性不确定对象时,解决了这个问题.首先,引入状态反馈以保证闭系统的鲁棒稳定性,把重复控制器设计问题转化为H∞状态反馈增益的设计问题.为获得低通滤波器最大转折频率,进一步将设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束的凸优化问题.提出了一种迭代算法,用以计算低通滤波器的最大转折频率和H∞状态反馈增益.在保证系统鲁棒稳定性的同时,获得最高控制精度的重复控制器和低通滤波器的参数组合.该方法与已有方法比较,它的结果容易验证和求解,因而更适合于实际应用.最后,通过数值实例验证了本文所提方法的有效性.     

随机不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

本文研究了随机不确定时滞系统的鲁棒稳定性与鲁棒H∞控制问题,系统的不确性具有凸多面体形式.利用线性矩阵不等式方法,通过依赖于参数的Lyapunov函数,得到了此类系统鲁棒随机镇定的充分条件.在此基础上,又给出了H∞状态反馈控制器的设计.     

考虑时域硬约束的T-S模糊系统鲁棒H∞控制

针对带有时域硬约束(包括执行器饱和约束与状态约束)的不确定T-S模糊系统, 提出了一种鲁棒H_∞控制方法. 先给出在不确定性参数范数有界的前提下T-S模糊系统满足给定H_∞性能指标的充分条件, 再寻找在一个有界能量干扰作用下包含所有系统状态轨迹的椭圆域, 然后利用双椭圆域方法和S-Procesure将时域硬约束转化为一组LMI约束. 这种多目标设计最终归结为实现一个带有LMI约束的优化问题. 文中的最后给出并讨论了该方法用于倒立摆系统的仿真结果.     

不确定多重时滞随机中立系统鲁棒H∞控制

针对一类不确定多重时滞随机中立系统,研究了鲁棒H_∞控制设计问题．该随机中立系统的状态项、控制项、微分项、外部干扰输入项均含有时滞,系统中的不确定性满足广义匹配条件．首先,利用随机Lyapunov稳定性理论和Ito微分法则,推导出系统的随机鲁棒可镇定的充分条件．在此基础上,进一步给出了鲁棒H_∞控制器存在的充分条件．本文的研究结果以线性矩阵不等式的形式给出,仿真结果表明了此控制器设计方法的有效性．