一类带有扰动输出时滞广义系统的鲁棒H∞控制

针对一类状态和输入均带有时滞和扰动且输出带有扰动的不确定广义系统,研究了该系统的鲁棒H∞控制问题。利用Riccati方程的方法通过选择适当的lyapunov函数,得到该广义系统渐近稳定的充分条件。并基于Riccati方程给出了该控制器的设计方法,使得对于所有允许的不确定性,闭环系统渐近稳定且具有H∞性能指标。仿真实例表明了该设计方法的有效性。     

一类线性离散时变系统的H∞故障估计

本文考虑一类受l2范数有界扰动影响的线性离散时变系统H∞故障估计问题.首先将H∞故障估计问题转化为二次型问题,引入相应的Krein空间系统,然后应用Krein空间白噪声估计理论,得到了问题可解的充要条件,并通过矩阵Riccati方程设计H∞故障估计器.算例验证了本文提出方法的有效性.     

船舶电站同步发电机H∞调压器的仿真研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性．为了抑制负荷的扰动,提高同步发电机调压系统的动态性能,本文将H∞控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题．首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H∞调压器的同步发电机调压系统的数学模型．针对外部干扰和模型的不确定性,H∞调压器的设计可以归结为混合灵敏度问题．在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H∞调压器．计算机仿真结果表明,本文设计的H∞调压器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性．     

直线伺服系统鲁棒H∞控制器设计

对具有时变不确定性的直线伺服系统提出鲁捧H∞控制器的设计方法．将时变参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞控制问题；对标准H∞控制问题，可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器，也就是不确定系统的鲁捧H∞控制器．用该方法设计了直线伺服系统控制器．     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或/和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发,对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究.在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下,基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论,通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律.因此,由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况.并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能,而且对传感器或/和执行器故障具有容错性能,从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性.     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或／和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发，对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究。在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下，基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论，通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律。因此，由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况。并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能，而且对传感器或／和执行器故障具有容错性能，从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性。     

鲁棒H∞控制律在直线伺服系统中的应用

鲁棒H∞控制律用于具有时变不确定性的直线伺服系统控制中，将时变参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题，转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞控制问题；对标准H∞控制问题，可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器，也就是不确定系统的鲁棒H∞控制器。仿真结果表明，用该方法设计的直线伺服系统，既能保证系统对外部扰动具有良好的抑制作用，又能保证对参数不确定性的鲁棒性。     

永磁直线伺服系统H∞鲁棒控制

针对永磁直线伺服系统设计提出H∞鲁棒控制的有效方法．在建立系统状态空间模型的基础上。将直线伺服系统设计归结为标准的H∞控制问题；基于Riccati不等式的处理方法，通过求Riccati不等式的对称正定解得到H∞控制器，以保证系统的鲁棒性．仿真实验结果表明，用该方法设计的控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定的效果，满足对高性能永磁直线伺服系统控制的要求．     

一类时延网络控制系统的H∞控制

目的针对多时延的网络化控制系统的特点。建立了具有有限能量外部扰动的多时延网络控制系统模型，对其H∞性能加以了分析和研究，并验证所取得的理论成果．方法运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式，对其H∞性能及控制器的设计进行了理论分析，运用消元法将其所得不等式线性化。在此基础上给出H∞控制器的具体求法．结果提出了有扰动的多时延网络控制系统的模型，分析了H∞性能，设计了y-次优输出反馈H∞控制器，得到了系统的γ-次优输出反馈H∞控制器的存在条件及具体求法．结论将传感器到控制器以及控制器到执行器的时延分开考虑。这样更加符合网络传输的实际情况，通过设计控制器，使具有扰动的多时廷网络控制系统性能有很大的改善，通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。故该算法具有较重要的理论意义和一定的应用价值．     

船舶电站同步发电机H_∞调压器的仿真研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性.为了抑制负荷的扰动,提高同步发电机调压系统的动态性能,本文将H∞控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题.首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H∞调压器的同步发电机调压系统的数学模型.针对外部干扰和模型的不确定性,H∞调压器的设计可以归结为混合灵敏度问题.在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H∞调压器.计算机仿真结果表明,本文设计的H∞调压器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性.     

一类线性离散时变系统的H∞故障估计

讨论了一类受l2范数有界扰动影响的线性离散时变系统H∞故障估计问题．首先将H∞故障估计问题转化为二次型问题。引入相应的Krein空间系统,然后应用Krein空间白噪声估计理论,得到了问题可解的充要条件,并通过矩阵mccati方程设计H∞故障估计器．算例验证了所提出方法的有效性。     

具有状态依赖噪声的随机H∞预演控制

为了改善一类系统的H∞控制性能,采用对策论与动态规划相结合的方法,研究具有依赖于状态的乘性噪声连续随机系统H∞预演控制问题,提出了解耦耦合的微分及偏微分方程组的思路,并利用特征线法求解,给出了该问题可解的条件和显式预演控制器,为解决随机时滞系统的控制问题提供新的思路．     

一类线性串联系统的鲁棒H∞控制

对于单级线性系统的鲁棒H∞ 控制器设计 ,只需求解一个代数Riccati方程就能得到其状态反馈阵 .运用这样的状态反馈控制 ,既能保证整个闭环系统是鲁棒稳定的 ,又能达到抑制干扰的效果 .在设计单级线性系统的鲁棒H∞ 控制器的基础上 ,设计出具有串联结构的线性系统的鲁棒H∞ 控制器 ,证明了对于具有两级串联结构的线性系统 ,可分别设计两个简单的单级系统的鲁棒H∞ 控制器 ,通过求解两个Riccati方程 ,得到整个系统的控制器 ,此分段设计方法能保证整个系统在H∞ 范数界约束下二次型稳定     

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.     

基于内模原理的直线永磁同步伺服电机H∞控制

在速度伺服系统中，为了保证对干扰有良好的动态抑制作用且无静态扰动误差，同时使系统具有鲁棒稳定性，针对直线伺服系统所具有两个扰动输入点和两个偏差输出点的特征，对扰动进行转化后采用输出点混合灵敏度的方法，并将内模原理与H∞控制理论相结合设计了H∞速度控制器．实际求解标准H∞问题时，在扰动通道内引入近似内模，以使问题简化且满足高性能的要求．为了充分抑制负载阻力扰动，设计了一个H∞负载扰动观测器，该观测器可以自动保证观测结构的鲁棒稳定性．     

直线伺服虚拟轴机床H∞鲁棒控制的研究

对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)驱动的6自由度虚拟轴机床提出H_∞鲁棒控制的新方法.将负载扰动和各杆间耦合扰动的抑制问题归结为标准的H_∞控制问题；基于Riccati不等式的处理方法，通过求Riccati不等式的对称正定解得到H_∞控制器，以保证系统的鲁棒性.仿真实验结果表明，用该方法设计的虚拟轴机床控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定的效果，从而保证机床运动协调、姿态合理.     

离散时间代数Riccati方程解矩阵的上下界

利用矩阵求逆公式,推导出一般离散时间代数Riccati方程的等价形式,给出其对称正定解矩阵P的上、下界及其极特征值的上、下界;利用Rayleigh不等式及矩阵特征值的性质,获得了解矩阵P的几个更紧凑的上、下界．黑龙江省所得结果为标准离散时间代数Riccati方程相应结果的推广．数值算例表明了所用方法的有效性．     

4种特殊广义系统的H∞控制

对4种特殊广义系统(FI，FC，DF，OE)的H∞控制进行研究．给出问题有解的充分条件．用线性分式变换的方法通过一个广义Riccati不等式的非奇异解构造DF系统的H∞参数控制器。     

观测时滞连续系统的白噪声H2估计

针对带有观测时滞的线性连续系统, 研究了输入白噪声最优估计器的设计问题. 基于新息重组分析理论和Hilbert空间的正交投影定理, 提出了一种简便有效的新方法. 采用的关键技术是将时滞观测转化为无时滞观测, 从而可以通过求解与原系统同维的两个微分Riccati方程, 得到白噪声的最优估计器. 该方法计算简单, 无须计算复杂的偏微分Riccati方程或算子Riccati方程.     

非接触电能传输系统恒流充电控制方法研究

针对非接触电能传输(CPT)系统的输出充电电流控制, 提出一种基于H∞控制的原边主动控制方法. 借助于微分动力学模型的频域展开, 实现了系统广义状态空间平均模型, 构建了系统性能加权函数及控制系统结构, 建立了控制器及观测器的Ricatti方程, 并通过Hermitian矩阵完成了该方程的求解, 利用迭代计算方法以获得最优H∞控制器. 该方法可动态调节不同负载条件下原边注入能量, 有效提高轻载下系统整体效率. 实验结果验证了该方法的有效性.