基于Delta算子离散化方法的质子交换膜燃料电池过氧比H_∞控制

在建立质子交换膜燃料电池(PEMFC)供气系统数学模型的基础上,采用Delta算子离散化方法对PEMFC的供气系统过氧比H_∞控制器的设计问题进行研究,通过求解线性矩阵不等式(LMI)得出其H_∞控制器参数.在此基础上,把基于Delta算子离散化方法所设计的H_∞控制器性能与基于传统Z变换方法所设计的控制器性能进行分析比较.结果表明:快速采样时,相比传统Z变换方法,基于Delta算子方法所设计的PEMFC过氧比H_∞控制器不但能更好保证系统的稳定性,具有更好的抗干扰性,可以克服负载变化对PEMFC性能的影响,实现过氧比的有效控制,而且其控制性能趋近于基于连续系统方法所设计的H_∞控制系统的性能.     

基于Delta算子离散化方法的永磁同步电机H_∞控制系统

在建立永磁同步电机(PMSM)Delta算子离散化模型的基础上,利用线性矩阵不等式(LMI)方法对PMSM的H_∞控制问题进行研究.以LMI形式给出了PMSM H_∞控制器参数存在的充分条件,通过求解LMI得出PMSM H_∞控制器参数.最后对PMSM H_∞控制系统的稳定性问题进行分析,并给出负载和给定转速发生变化时PMSM H_∞控制系统的速度响应曲线,结果表明,快速采样时基于Delta算子离散化方法所设计的H_∞控制器不但能保证PMSM闭环系统的稳定性,而且能较好的改善PMSM的跟随给定和抗干扰能力.     

分布时延网络控制系统的H_∞优化控制

研究了具有分布时延和扰动的网络控制系统H_∞优化控制问题.连续系统中的网络时延必须分开讨论.针对线性时不变被控对象,基于连续动态输出反馈控制器,建立了同时含有连续项和离散项的混合系统模型.利用Lyapunov-Krasovskii泛函,推导出系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件.通过引入等式约束的方法将其转化为线性矩阵不等式,给出了系统H_∞次优控制器参数和扰动衰减度的求取方法,并将该系统H_∞最优控制问题转化为线性目标最小化问题.仿真算例说明了分析方法和结果是有效可行的.     

多时滞线性切换系统的H_∞控制

研究了连续的多时滞线性切换系统的H_∞控制问题,用Lyapunov函数和凸组合技术,给出了连续的多时滞切换系统满足H_∞性能指标的充分条件和切换律的设计方案,并且进一步讨论了离散的多时滞线性切换系统的H_∞控制问题.     

浅谈H_∞控制理论的发展与应用

H_∞范数是鲁棒控制理论的重要性能指标之一.当系统中存在不确定外界干扰时,H_∞控制理论可以用来分析系统鲁棒性和设计控制器.本文从确定性系统、随机系统和离散时间系统等角度,分别介绍了H_∞控制理论的发展,并通过具体例子介绍H_∞理论的应用.     

线性离散不确定时滞系统滞后相关H∞鲁棒控制

基于Lyapunov泛函方法,对存在状态时滞的线性离散不确定系统,给出了滞后相关型无记忆H∞状态反控制器设计方案,通过求解相应的线性矩阵不等式即可求得满足设计要求的控制器．     

基于FHM模型的非线性网络化控制系统H_∞优化控制

研究了一类具有随机网络诱导时延,数据包丢失和扰动的网络化控制系统H_∞优化控制问题.针对一类非线性被控对象,基于状态反馈控制器,建立了网络化模糊双曲正切混杂系统模型.根据Lyqpunov稳定性理论,给出了系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件和控制器优化参数的获取方法.仿真算例利用神经网络算法和线性矩阵不等式工具箱,完成了模型参数的辨识与最优扰动衰减度的求取,证明了分析方法和结果的有效性.     

驻留概率信息方法的离散切换系统H_∞滤波器设计

通过基于驻留概率信息的方法,研究了一类具有时变延迟离散切换系统的H_∞滤波器设计的问题.通过对切换系统在每个子系统的驻留概率信息加以利用,建立一种新型切换系统模型和滤波器模型.利用Lyapunov函数及线性矩阵不等式方法,给出切换系统的H_∞均方稳定的充分条件,然后得到H_∞滤波器增益.最后,通过仿真算例来验证文章所用方法的有效性.     

时不变中立型混杂时滞系统的鲁棒H_∞可靠控制

研究了不确定时不变中立型混杂时滞线性系统的鲁棒H_∞可靠控制问题.考虑系统出现执行器混合故障,采用状态反馈,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了闭环系统渐近稳定且具有H_∞性能的一个充分条件.同时,给出了对应H_∞可靠控制器的设计方法.最后,仿真数例说明了所给方法的可行性.     

基于滚动时域Markov跳变系统的H_∞控制

针对带有外界干扰的离散Markov跳变系统,研究了滚动时域的H_∞控制问题.基于多步控制策略,利用反馈控制序列以及依赖于模态矩阵的Lyapunov函数,设计H_∞预测控制器,并且扩大了控制器的可行域范围.对于跳变模态间的转移概率部分未知的情形,得到保证鲁棒预测控制递归可行性的充分条件.通过将优化问题转化为半正定规划问题,给出基于滚动时域的H_∞控制器算法.仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

具有多干扰的非线性时变时滞关联系统的复合分层抗干扰控制

针对一类带有多干扰的非线性时变时滞关联系统,考虑了复合抗干扰控制器设计问题.复合抗干扰控制器的设计主要结合了基于干扰观测器的控制方法(Disturbance observer based control,DOBC)和H_∞控制方法.系统受到的干扰可以分为两类:第一类干扰由外部系统描述,并且与控制输入在同一通道;第二类干扰假定满足有界H_2范数.设计干扰观测器估计第一类干扰,并利用干扰估计值进行前馈补偿;利用H_∞控制方法对第二类干扰进行衰减.利用Lyapunov函数理论分析了闭环系统的稳定性,并以线性矩阵不等式的形式给出了可解的时滞依赖条件.最后,利用数值仿真验证了所提方法的有效性.     

基于状态观测器的不确定时滞系统H_∞鲁棒容错控制

针对一类具有状态时滞的不确定线性系统,详细阐述了该系统基于状态观测器的H_∞鲁棒容错控制问题.当系统状态不可测时,构造状态观测器,并考虑状态观测器反馈回路传感器失效,引入观测误差,通过构造闭环增广系统的Lyapunov泛函,设计出了有容错性能的状态观测器和基于该观测器的状态反馈控制器,使得闭环增广系统渐近稳定,并满足H_∞性能指标.通过求解一个线性矩阵不等式就可同时得到观测器增益和控制器增益矩阵.最后给出仿真算例,验证了此方法的有效性.     

一类离散的时滞脉冲切换系统的H_∞二次稳定性

研究了一类离散的时滞脉冲切换系统的H_∞控制问题,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了离散脉冲切换系统具有性能指标γ的充分条件.     

Delta算子描述不确定离散故障检测系统H_∞滤波器设计

考虑故障检测对象参数发生加性范数有界摄动的情况,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,对一类由Delta算子描述的不确定离散故障检测系统的鲁棒H_∞故障检测滤波器设计问题进行研究.通过构建增广系统,利用Lyapunov函数理论和Schur补定理,把H_∞故障检测滤波器存在的充分条件转化为LMI形式.通过求解数值算例并作对比分析,表明考虑对象参数发生摄动所设计的鲁棒H_∞故障检测滤波器能正确有效地检测到故障信号,而不考虑对象参数发生摄动所设计的H_∞故障检测滤波器将不能正确有效地检测到故障信号.     

不确定离散脉冲系统的鲁棒H∞滤波问题

研究一类离散脉冲不确定系统的鲁棒H∞滤波器设计问题.首先,介绍了脉冲线性滤波器与离散脉冲系统的鲁棒H∞滤波问题.其次,基于离散Liapunov函数方法,给出了用线性矩阵不等式表达的滤波误差系统渐近稳定的充分条件与H∞脉冲线性滤波器的设计方法.最后,给出数值例子说明结果的有效性.     

基于输出反馈的一类时滞系统鲁棒H∞容错控制

针对状态具有多个时滞的线性不确定性系统,基于李雅普诺夫稳定性理论,矩阵不等式及线性矩阵不等式方法,设计带有多个时滞记忆的输出反馈鲁棒H∞容错控制器.研究了在执行器发生故障的情况下,多时滞不确定性系统的鲁棒H∞容错控制的问题.首先给出了多个时滞记忆的输出反馈鲁棒H∞容错控制器的综合分析,进一步给出参数不确定项的多时滞系统的渐近稳定的充分条件,以及满足给定性能指标鲁棒H∞容错控制器的设计方法.仿真结果证明了该方法的有效性和可行性.     

一类不确定模糊脉冲切换系统的H∞控制

研究了一类参数不确定的模糊脉冲切换系统在任意切换下的H_∞控制问题.利用Lyapunov稳定性理论与线性矩阵不等式方法,给出了连续的脉冲切换系统满足H_∞性能的充分条件,并把这个条件转化为一个线性矩阵不等式,便于实现.     

一类不确定区间时变时滞系统的时滞相关鲁棒H_∞控制

研究了一类不确定区间时变状态时滞系统的鲁棒H_∞控制问题.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式,采用自由权矩阵方法,得到使得相应闭环系统渐近稳定且具有H_∞性能的时滞相关充分条件,并给出状态反馈鲁棒H_∞控制律的设计方法.仿真实例表明了该方法的有效性.     

参数不确定性广义周期时变系统的鲁棒H_∞控制

研究状态矩阵和控制输入矩阵均具不确定性广义周期时变系统的鲁棒H_∞控制问题.提出参数不确定性广义周期时变系统广义可镇定和广义二次可镇定且具有H_∞性能指标的概念,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了参数不确定性广义周期时变系统广义二次可镇定且具有H_∞性能指标γ的充要条件,给出了相应的鲁棒H_∞状态反馈控制律的设计方法.最后,通过数值算例说明了设计方法的有效性.     

状态与输出均有滞后的不确定广义系统的非脆弱$H_\infty$控制

针对带有状态滞后的连续广义系统,给出了其广义二次稳定且满足一定H∞性能的充分条件,并利用线性矩阵不等式技术,得到了带有状态滞后和不确定性的连续广义系统的含有控制器增益扰动的鲁棒H∞控制器的设计方法.最后,所举数值例子说明了该方法的应用.