基于LMI的倒立摆系统鲁棒H∞控制器设计

利用线性矩阵不等式方法设计状态反馈H∞控制器，给出系统具有H∞性能的线性矩阵不等式的条件，并用倒立摆系统实例及其仿真来验证设计方法的有效性和优越性。     

时滞倒立摆的H_∞反馈控制

由于系统的输入滞后不可避免,时滞是影响系统稳定性的因素之一,文中研究具有输入时滞的一级直线倒立摆的H∞控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式方法得出系统的H∞反馈控制器.文中没有引入自由权矩阵,减小了问题的复杂性.同时考虑系统不确定性.结论可由MATLAB软件直接求解,方便易行.仿真结果证实了方法的有效性.     

三级倒立摆系统基于滑模的鲁棒控制

倒立摆系统被公认为自动控制理论中的一个典型的试验设备，利用了一种基于滑模的鲁棒控制方法对一个具有单控制输入的三级倒立摆系统进行闭环控制的综合设计及仿真研究，由于倒立摆系统结构的特殊性以及控制的复杂性，传统的状态反馈控制方法很难达到预期的控制效果，这种方法不但可以达到所期望的性能要求，同时使得倒立摆系统从初始时刻开始就运行在滑模面上，从而使系统具有较强的鲁棒性，仿真结果表明了该控制方法的有效性和可行性。     

动态时滞系统的基于观测器的H∞非脆弱控制

讨论了一类时滞系统的基于观测器的H∞非脆弱控制问题。基于Lyapunov稳定性理论,通过选择适当的Lyapunov泛函,并用线性矩阵不等式（LMI）最优化途径解决了这类H∞非脆弱控制问题,给出了系统能稳和H∞非脆弱控制的时滞依赖条件,最后用数值例子验证了结论的有效性。     

状态反馈H∞控制器设计的线性矩阵不等式方法

简要概述了线性矩阵不等式的基本概念以及Matlab lm i工具箱中的三个求解器,接着给出了状态反馈H∞控制器设计的基本理论.结合倒立摆实例,建立起数学模型,利用LM I方法得到状态反馈H∞控制器,仿真结果表明了控制的有效性,对控制系统的设计,具有一定的参考意义.     

基于GA和H∞环路成形的倒立摆控制

提出了基于遗传算法(GA)和H∞环路成形理论混合优化的倒立摆控制方法。该方法采用环路成形技术设计倒立摆控制器,对权函数采用遗传算法进行优化。从而避免了凭经验试凑权函数的盲目性,使控制器的设计更系统化,且简单易行。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于LMI的T-S型模糊系统的H∞鲁棒控制

针对T-S型模糊系统,从理论上研究了其H∞状态反馈控制器的设计问题,给出了一个新的H∞鲁棒控制的充分条件,其条件不仅包含了子系统间的相互作用还包括了系统的不确定性,最后通过求解等价的一组线性矩阵不等式的可行解来得到H∞控制器.控制器设计实例表明了设计方法的有效性.     

倒立摆系统的H∞标准问题输出反馈控制设计

针对倒立摆不确定系统的鲁棒性问题,只考虑被控系统模型的参数摄动对闭环系统的影响,采用转化为H∞标准问题进行系统的输出反馈优化设计。设计结果表明,可以通过这种方法对一级倒立摆进行有效控制。     

基于LMI不确定性关联大系统的分散鲁棒H∞控制

针对一类具有不确定性的关联大系统，研究其分散鲁棒H∞状态反馈控制问题。系统的不确定性参数满足范围有界条件，而不需要满足匹配条件。根据Lyapunov稳定性原理，得到了分散状态反馈控制器，使每一个子系统和整个大系统都可镇定且满足给定H∞性能的充分条件。采用鲁棒分析与设计的重要方法－线性矩阵不等式法，获得了分散H∞状态反馈控制器的参数化形式。仿真结果表明，该方法没有参数调整的过程，求解、应用方便。     

状态反馈H∞控制在二级倒立摆平衡系统中的应用

应用Ｈ∞状态反馈和Ｋａｌｍａｎ滤波相结合的方法,对二级倒立摆平衡系统进行控制。仿真研究表明,二者相结合构成的控制器,在模型参数摄动且有干扰信号作用的情况下,比ＬＱＧ控制具有更强的鲁棒稳定性和干扰能力。     

带有不确定项的非线性离散时滞系统H∞模糊滤波器设计

基于T-S模糊模型方法,研究了带有不确定项的非线性离散时滞系统H∞模糊滤波器设计问题。通过构造新的Lyapunov泛函,并结合自由权矩阵技术,提出了一种滤波器设计的新方法。利用线性矩阵不等式（LMI）的可解性,给出了H∞模糊滤波器存在的充分条件并且满足预先设定的H∞性能指标。数值例子验证了所提方法的有效性和优越性。     

三级倒立摆建模与H∞鲁棒优化保性能控制

针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动输入,从而将系统稳定问题转化为H∞范数求解问题.仿真实验结果证明,应用这种方法可以保证系统指数稳定,二次代价泛函满足性能指标,同时使系统具有相同H∞范数界γ.与传统方法相比,该方法对三级倒立摆的控制具有较强的鲁棒性,能够在系统存在外界干扰和不确定性时,仍能保持系统的稳定性.     

非线性时滞系统的H_∞模糊滤波器设计

研究了非线性时滞系统的H∞模糊滤波器设计问题。基于李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,并结合自由权矩阵技术,提出了一种滤波器设计的新方法。根据线性矩阵不等式的可解性,给出了H∞模糊滤波器存在的充分条件。仿真例子验证了所提出方法的有效性。     

一类时滞系统的鲁棒H∞保代价控制

研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有效性和可行性.     

一类大时滞网络控制系统的H_∞鲁棒控制

研究一类大时滞不确定网络控制系统的输出反馈H∞鲁棒控制问题。将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型,然后利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了输出反馈H∞鲁棒控制问题有解的充分条件。所设计的控制器使系统具有鲁棒性,能满足所给H∞范数指标。最后通过算例验证结果的有效性。     

一类大时滞非线性网络控制系统的非脆弱H∞鲁棒控制

针对一类大时滞不确定非线性网络控制系统,在控制器增益存在加性和乘性两种摄动形式时,分别设计了非脆弱H∞鲁棒控制器。首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型。然后利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了非脆弱H∞鲁棒控制问题有解的充分条件。所设计的控制器使系统具有鲁棒性,能满足所给H∞范数指标,而且当控制器增益参数变化时,系统性能指标同样能够满足要求。最后通过一个算例来验证所给结果的有效性。     

基于LMI的最优无偏H∞滤波器设计

给出了一个系统降价H∞最优的设计方法,在系统干扰噪声能量有界情况下,将有约束的滤波问题转换为无约束的最优状态估计问题,利用线性矩阵不等式方法给出了H∞最优无偏滤波器存在的充分必要条件,所得滤波器的阶数小于系统状态个数,对高阶系统的降阶控制或降价估计问题都有一定的意义,给出了鱼雷仿真实例说明所给方法的有效性。     

分散H∞控制的LMI方法

提出了两种大系统分散H∞状态反馈控制的设计方法,首先描述了分散H∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散H∞状态反馈控制器的参数化定理和两种设计方法,即直接线性矩阵不等式(LMI)方法和迭代LMI(ILMI)方法,所获得的状态反馈阵具有块对角结构,且能满足闭环传递函数的H∞性能指标要求,给出的示例说明了两种方法的应用.     

一类非线性不确定性系统的H∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析,以Ricatti不等式的方式,给出了这类不确定性二次稳定的充分必要条件,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子,说明了本的方法正确、有效。