望远镜影像稳定系统的H∞鲁棒跟踪控制

针对望远镜影像稳定系统中的镜片驱动装置,在分析研究了外力干扰与模型参数不确定性等因素的基础上,针对抖动信号无法事先确定的特点,提出了一种H∞鲁棒跟踪控制策略,将抖动信号等效为一种有界扰动,通过广义系统的H∞状态反馈控制器,克服不确定性扰动的影响,保证系统的鲁棒性。仿真结果表明,该控制方法保证了系统准确地跟踪输入信号,并有效降低了扰动和参数变化对系统性能的影响,提高了镜片驱动装置的伺服性能和鲁棒性。     

一种改进的同伦算法与H∞鲁棒控制器设计

提出了一种具有阶次限制的鲁棒控制器设计方法, 该算法将控制系统的性能指标转化为灵敏度函数问题, 并利用Nevanlinna-Pick插值算法进行求解. 提出了一种改进的同伦算法, 将其用于求解由灵敏度函数产生的非线性方程. 基于改进同伦算法设计的鲁棒控制器 不仅避免了传统H∞控制中加权函数的选择问题, 而且克服了鲁棒控制器阶次较高的缺陷. 最后,文章以4阶系统为例, 设计了具有阶次限制的H∞鲁棒控制器, 通过与传统鲁棒控制器的比较可以看出, 基于本文方法设计的控制器不仅具有较低的阶次, 而且其控制性能也具有明显的优越性.     

鲁棒渐近跟踪控制器设计的新方法

对于线性不确定系统,本文基于Riccati方程的正定解提出一种设计鲁棒渐近跟踪控制器的新方法.所设计的控制器,对于所有允许的系统参数变化,均使系统输出渐近跟踪某一参考输入.这种方法的特点是设计简单、实现方便.     

时滞大系统分散鲁棒跟踪控制器设计: LMI 方法

针对一类满足匹配条件的不确定性关联时滞系统,导出了分散鲁棒输出跟踪控制器存在的充分条件。基于不确定项的表达形式,给出了存在分散鲁棒跟踪控制器的线性矩阵不等式（LMI）条件。通过建立求解受LMIs约束的凸优化问题,提出了具有较小反馈增益LMI设计方法,使受控系统渐近跟踪给定的参考输入。仿真示例说明了该方法的应用。     

基于LMI的H∞鲁棒PID控制器设计

针对一类线性系统,研究了基于H∞的鲁棒PID控制器的设计方法,使得闭环系统的所有极点均位于一个给定的LMI区域中.采用线性矩阵不等式的处理方法,证明了该问题等价于一组线性矩阵不等式的可解性问题.利用该线性矩阵不等式的可行解给出了PID控制器的构造方法,并通过现有的软件Matlab中的工具箱LMI来进行求解.该方法很好地解决了PID控制下的极点指标和H∞鲁棒控制的相容性问题.实际的工程算例验证了该方法的有效性和可行性.     

时变不确定性线性系统的鲁棒跟踪控制器设计

研究含时变不确定性线性系统的鲁棒跟踪问题,通过选取矩阵N构造广义匹配条件,对于满足和不满足广义匹配条件的不确定系统,分别得到了实际跟踪结果和ε跟踪结果.最后给出的设计实例表明了本设计方法的有效性.     

基于线性矩阵不等式的分散鲁棒跟踪控制器设计

应用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法研究不确定性关联大系统的分散鲁棒输出跟踪控制问题。系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件。基于不确定基项的表达形式,给出了存在分散控制鲁棒跟踪控制器的ＬＭＩ条件。在此基础上,通过建立求解受ＬＭＩｓ约束的凸优化问题,提出了具有较小反馈增益ＬＭＩ设计方法,使受控系统渐近跟踪给定的参考输入。ＬＭＩ方法求解简单,最后用示例说明了该方法的应用。     

混合H2/H∞鲁棒控制器设计

在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H2/H∞反馈控制器设计.H2和H∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H2/H∞反馈控制器,与H2和H∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2,H∞和混合H2/H∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性.     

一类具有不确定的互联大系统分散鲁棒输出跟踪控制器设计

针对一类具有不确定的互联大系统，研究了使受控系统鲁棒稳定和渐近跟踪参考输入的分散鲁棒跟踪控制器的设计问题，并对具有分散反馈控制器的闭环大系统，给出了其鲁棒稳定以及渐近跟踪的证明。     

宽带高精度鲁棒自适应位置跟踪系统研究

设计一宽带高精度鲁棒自适应位置跟踪系统，位置环采用二阶模型参考自适应控制，速度环采用一阶ＭＲＡＣ。采用可编程数字信号处理器ＴＭＳ３２０Ｃ２５作为控制器，实时实现了该系统。     

基于QFT和ZPETC的高精度鲁棒跟踪控制器设计

阐述了定量反馈理论(QFT)和零相差跟踪控制器(ZOETC)的基本原理及设计方法,并给出了设计实例。在QFT和ZPETC的基础上,提出了一种是实现高精度鲁棒跟踪控制的方案,采用QFT控制保证系统的鲁棒性,通过ZPETC提高系统的跟踪精度。仿真表明,这种方法实现了QFT和ZPETC的完美结合,很适合高精度跟踪系统的鲁棒控制。     

基于观测器的H∞鲁棒次优性能回复设计

提出了一种基于状态观测器的H∞鲁棒次优性能回复设计方案.对于具有不确定性的被控对象,当存在满足给定的H∞鲁棒次优性能准则的状态反馈阵,且状态不可测量时,引入适当的状态观测器可使闭环系统的H∞鲁棒次优性能任意接近状态反馈系统.     

一类非线性不确定系统的鲁棒跟踪

讨论一类含有时变不确定性的非线性不确定系统的鲁棒跟踪问题，其中的未知参数变量以非线性形式出现。通过构造适当的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数，给出了该类系统的鲁棒跟踪控制器的设计。     

车辆主动转向系统的鲁棒控制器设计研究

本文将H2/H∞鲁棒控制理论应用于电动助力转向系统的控制策略研究,在建立前轮转向理想跟踪模型基础上,提出一种基于H2/H∞模型跟踪技术的主动转向控制方法,并对设计的控制器进行仿真分析与对比.通过仿真分析,从理论上验证基于H2/H∞跟踪控制理论的转向控制器可以适用于汽车的EPS转向系统,能很好地跟随理想车辆转向模型,有利于提高车辆的主动安全和稳定性.     

一类非线性时变系统的鲁棒输出跟踪控制

研究一类具有非匹配不确定性的非线性时变系统的鲁棒状态反馈输出跟踪控制器设计问题。通过引入非线性时变系统的相对阶将系统输入输出线性化,然后设计出一种基于标称系统和不确定性上界的连接型鲁棒输出跟踪控制器,利用该方案设计的控制器可保证整个闭环系统是一致有界稳定的,且闭环输出可以渐近跟踪期望的轨迹。     

喷水推进式水面机器人H∞鲁棒航向跟踪控制

针对水面机器人(unmanned surface vehicle, USV)航向跟踪容易受到风、浪与水流干扰影响的问题,提出了一种基于线性变参(linear parameter varying, LPV)模型的H_∞鲁棒航向跟踪控制器.首先从水动力学机理出发,提出了基于速度变参的LPV模型.然后基于提出的速度变参LPV模型,利用线性矩阵不等式设计了USV的H_∞鲁棒航向控制器,用以抵抗风、浪与水流对机器人的影响.最后,在自主研发的3自由度欠驱动喷水推进式USV平台上进行了实验.实验结果表明,控制器可以实现鲁棒的航向跟踪控制.     

广义系统鲁棒镇定的H∞方法

利用Ｈ∞控制方法讨论含不确定参数的广义系统鲁棒镇定问题。首先将广义系统的稳定性条件表示为Ｈ∞范数的形式,然后利用Ｈ∞范数与Ｒｉｃｃａｔｉ代数矩阵不等式的关系给出了含不确定参数的广义系统可镇定的条件,从而将鲁棒控制设计问题转化为求解Ｒｉｃｃａｔｉ不等式的问题。     

PMSM的H_∞鲁棒跟踪控制器的设计

由于永磁同步电机(PMSM)所具有的非线性、强耦合、高时变等特点,传统的经典控制方法对永磁同步电机很难取得很好的控制效果,且鲁棒性较差。这一问题随着鲁棒控制理论的出现,得到了较好的解决。该文提出了一种基于H∞控制理论所设计的鲁棒控制器,能够对控制系统参数的变化和外界扰动进行有效的控制,并较好地抑制其对系统的动态性能的影响。仿真结果表明了本文方法的有效性。     

非线性相似组合系统的鲁棒输出跟踪控制*

研究一类具有相似结构的非线性不确定组合系统的分散输出跟踪控制问题,利用的相似结构,提出一种设计具有相似结构的分散滑模控制器的方法,所设计的控制器,对于所有允许的不确定性,均使系统输出渐近跟踪所给定的参考输出。     

广义连续系统的鲁棒H∞控制及仿真

针对一类具有时不变的、模有界参数不确定性的广义连续系统,为了解决系统的状态反馈鲁棒H∞控制的难点问题,利用线性矩阵不等式(LMI)的方法,得到了问题可解的条件,并给出了相应的状态反馈控制律.得出的定理不仅深化了鲁棒H∞控制理论,并简化了以往的方法.在一定条件下,所采用的状态反馈鲁棒H∞控制律不仅对广义连续系统对所有容许的不确定性参数,也能够保证闭环系统正则、具有因果关系并且控制稳定,同时对传递函数矩阵能够满足给定的H∞性能指标.经过实际工程算例仿真验证了定理的正确性.