基于人工蜂群优化的环形二级倒立摆H∞鲁棒控制器设计

采用H∞回路成形控制方法实现环形二级倒立摆系统的平衡控制;对于H∞回路成形控制器来说,权函数的选择直接影响控制器性能,而往往权函数的选择是需要通过设计人员的不断试凑来完成,不仅设计效率低下,而且无法得到最优的控制性能;因此引入人工蜂群算法,依靠其优异的全局寻优能力,完成对H∞回路成形控制器权函数的求解并保证最优的控制器性能;仿真结果表明,蜂群算法能够寻优到最优的权函数参数,对应的H∞控制器能够保证环形二级倒立摆在受到外界干扰的情况下依然保持在平衡位置。     

基于混合灵敏度算法的电动转向控制系统研究*

建立电动助力转向系统的动力学模型并设计出EPS控制框图。根据该系统特性,选择基于H∞混合灵敏度的控制方法。在对S/T奇异值曲线的深入观察和研究的基础上,提出一种根据系统频域关键参数先构造闭环函数然后反推出系统控制器的方法。EPS系统频谱分析及路面干扰仿真结果表明,该方法设计的控制器简单有效,具有很好的鲁棒性能和鲁棒稳定性。     

H_∞控制器应用于船舶自动舵

应用Ｈ∞控制的Ｓ／Ｔ混合灵敏度方法于船舶自动舵设计。按机理估算模型乘性摄动上限，据此确定优化指标中的权函数Ｗ２。利用设计的控制器对闭环系统在多种环境条件下进行了仿真研究，结果是满意的。     

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 L MI。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     

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。     

基于混合灵敏度H∞的电压源换流器交流电压控制

本文在考虑向无源负荷供电的换流器对象不确定性的情况下,以换流站并网点电压的动态性能及鲁棒性为优化目标,结合混合灵敏度H∞控制理论,为换流站设计交流电压控制器。首先建立了向无源网络供电的换流站对象模型,通过仿真验证其正确性,并据此分析换流站对象的可控性,然后结合混合灵敏度H∞控制理论,为换流站设计性能权函数,最后为案例系统设计了基于混合灵敏度H∞的交流电压控制器,并通过仿真对比证明,该控制器较基于比例积分的交流电压控制器具备更准确的鲁棒性和动态性能。     

基于粒子群的H_∞混合灵敏度在飞控系统中的应用

提出了一种基于粒子群优化算法的H∞混合灵敏度控制律设计方法。该方法采用粒子群优化算法来优化加权函数,用H∞混合灵敏度方法设计飞行控制系统鲁棒控制器,满足了系统时域和频域性能要求。以某型飞机横侧向运动为例进行仿真,结果表明,用该方法设计的飞行控制系统具有良好的鲁棒性能和稳态性能,而且具有很好的动态品质。     

基于粒子群优化算法的永磁同步电机H2/H∞混合控制

为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的控制性能,设计了一种混合H2/H∞控制器。通过混合灵敏度方法设计系统的H∞次优控制器,采用粒子群优化(PSO)算法选取H2性能指标最小的控制器,从而得到混合H2/H∞控制器。采用仿真对所设计控制器的性能与比例积分(PI)控制器进行了对比测试,测试结果证明了混合H2/H∞控制器具有比PI控制器更好的控制效果,同时也表明采用PSO算法进行控制器设计是有效、可行的。     

一种H∞混合灵敏度控制器设计方法

传统的输出反馈H∞优化控制设计比较复杂,由于控制器的阶数要远远高于实际系统的阶数,在实际工业控制过程中不容易实现。从次优控制的角度出发,利用量子粒子群算法解决特定结构的H∞混合灵敏度优化控制设计。对带有超前/滞后环节控制器的SISO锁相闭环摩托速度系统和PI 型控制器的MIMO超级机动F18/harv 战斗机系统使用量子粒子群算法进行了分析,并和GA算法进行了比较。实验仿真显示了量子粒子群算法的有效性。     

基于H∞范数优化的干扰观测器的鲁棒设计

研究干扰观测器的鲁棒优化设计方法, 应用H∞范数定义干扰观测器的优化性能评价函数, 把低通滤波器的设计问题转换为H∞闭环回路成形问题. 通过适当处理相对阶次条件等约束, 把带有约束的回路成形问题转换成无约束的H∞标准问题, 然后利用H∞标准问题的求解算法设计滤波器. 此外, 探讨了性能与频率加权函数的关系, 并在此基础上提出了加权函数的选取方法. 实验结果证明该方法设计简单, 且具有最优性和系统性.     

舵/鳍联合减摇的H∞控制方法

针对舵/鳍联合减摇控制系统的特点,提出了一种新的基于正实性设计思想的H∞控制方案,并根据设计结果对控制器参数进行了综合调节.采用H∞混合灵敏度设计方法,从基本的性能要求和鲁棒稳定性要求出发,对舵减摇控制回路和减摇鳍控制回路进行了设计,并且详细地给出了各个权函数的确定过程.在设计过程中不但考虑了舵机和鳍机的非线性限制,还分析了Bode积分定理对性能的约束条件,在系统的性能和控制输出之间进行了折衷,给出了一组最优的设计结果.仿真结果表明,所设计的H∞控制系统在相应的频带内具有指定的性能,系统在不同海况,不同遭遇角时,都取得了很高的减摇率.而且在对象存在摄动的情况下系统仍具有最优的性能和很好的鲁棒稳定性.     

基于GA和H∞混合优化的船舶航向控制器设计新方法

提出一种ＧＡ和Ｈ∞混合优化的船舶航向控制器设计新方法,该方法采用Ｈ∞环路成形技术设计船舶航向控制器,成形权函数采用遗传算法进行优化,从而避免了凭试验凑权函数的盲目性,使控制器的设计系统化,且简单易行。仿真结果表明了该设计方法的有效性。     

基于GA和H_∞混合优化的船舶航向控制器设计新方法

提出一种ＧＡ和Ｈ∞混合优化的般舶航向控制器设计新方法。该方法采用Ｈ∞环路成形技术设计船舶航向控制器,成形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,使控制器的设计系统化,且简单易行。仿真结果表明了该设计方法的有效性     

确保鲁棒性能的PID控制器参数域的一种确定方法

研究了将混合灵敏度的H∞范数作为PID控制器的鲁棒设计指标时,控制器参数的可行域确定问题．首先将混合灵敏度的H∞范数要求转化为一族复系数多项式的稳定性要求,再加上基本闭环特征多项式的稳定性,通过求解这些含参数多项式的稳定性,解出参数的可行域．在求解多项式稳定性的过程中,采用了推广的Hermite—Biehler定理．     

某型地空导弹发射伺服控制系统设计

利用H^∞控制理论的混合灵敏度方法对某新型地空导弹发射伺服控制系统进行设计，给出一种H^∞控制器设计中的权函数选择方法来解决发射伺服系统干扰抑制的问题，并解决了此系统设计中与H^∞控制器不匹配的问题，从仿真结果和实际试验上表明，采用H^∞控制理论混合灵敏度方法设计的控制器很好地解决了多联装发射架上的导弹发射产生的冲击和电磁对其它导弹发射产生的影响。     

采样系统的H∞混合灵敏度设计

由于流行的提升法实际上并不适用于采样控制系统的H∞最优设计,本文提出一种基于频率响应概念的新的离散化H∞设计方法.文中结合S/T混合灵敏度问题,分析说明了这种离散化方法,并从鲁棒稳定性和性能两方面对设计结果进行了定量的验证.文中还与提升法的H∞设计进行了对比,指出由于提升变换需要进行回路转移,改变了标准H∞问题中的结构关系,因而设计结果并不理想.     

分散混杂自适应模糊H∞控制器及其在自动化公路系统中的应用

本文针对一类SISO不确定非线性大系统,提出了一种混杂间接和直接自适应分散模糊H∞控制器.通过组合模糊系统和H∞跟踪技术开发的分散自适应模糊控制算法避免了控制设计中含有的符号函数.两种自适应模糊控制器的组合消除了它们各自均不能够同时融合被控对象知识与控制知识的局限.闭环大系统被证明是稳定的,且具有H∞跟踪性能.该算法应用于自动化公路系统中车辆的纵向跟随控制,仿真结果表明混杂自适应模糊H∞控制系统的跟踪性能更好而相应的控制幅值却更小.     

电液位置伺服系统的H∞混合灵敏度控制研究

为了得到满意的控制效果,针对电液位置伺服系统的非线性、参数变化和外负载干扰等特点,采用H∞混合灵敏度控制方法建立了系统的数学模型.具体介绍了H∞混合灵敏度的概念、优化方法以及加权矩阵的选择规律.最后在Matlab环境下,对存在乘积性的不确定系统进行仿真研究.仿真结果表明,采用H∞混合灵敏度控制方法,不但保证了系统的稳定性,而且系统的响应速度较快,达到了期望的控制目标.     

挠性系统的控制设计和H1回路成形法

挠性系统的控制设计与具体的挠性特性是相关的,从控制角度将挠性系统划分为轴系传动机构、桁架结构和卫星太阳能帆板的薄板型结构3类.其中薄板型结构挠性系统的挠性特点明显,文中指出H∞回路成形法能有效解决薄板型结构挠性系统设计上的难点,即在幅频特性急剧下降的频段内保证系统的稳定性.一般H∞控制理论中,H∞范数是系统的性能指标.但H∞回路成形法中的H∞范数表示的则是闭环系统的稳定裕度.通过挠性系统的算例说明,H∞回路成形法并不是给定摄动范围下的设计问题,因此在鲁棒性设计这一概念上也不同于常规的H∞控制设计,有其自己的含义.     

一类非线性互联系统的模型参考跟踪模糊H∞控制

对一类不确定非线性互联系统,给出了一种模型参考跟踪分散模糊H∞控制方法.采用模糊不确定T-S模型对非线性不确定互联系统进行模糊建模,应用并行分布补偿算法（PDC）给出了模型参考跟踪分散模糊H∞控制的设计及算法.应用李亚普诺夫方法证明了模糊闭环分散系统的稳定性分析.仿真结果进一步验证了该方法的有效性.