基于LMI的鲁棒H∞容错动态输出反馈控制设计

针对线性不确定系统,研究了其执行器失效情况下鲁棒容错H∞动态输出反馈控制设计问题.基于连续型执行器故障模型,利用线性矩阵不等式(LMI)方法提出了线性不确定系统动态输出反馈H∞容错控制器存在的充分条件,给出了动态输出反馈H∞控制器的设计方法.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的H∞性能指标.仿真实例证明了所提出设计方法的有效性.     

具有时滞依赖系统的H∞动态输出反馈控制

对于一类具有时滞依赖的线性系统,研究了其动态输出反馈H∞控制器的设计.基于线性矩阵不等式,通过构造Lyapunov泛函,给出了一种动态输出反馈H∞控制器的设计方法,并证明了该控制器在使闭环系统渐近稳定的同时,也能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,达到抑制干扰的效果.最后,给出了该输出反馈控制器参数的求解方法.     

不确定时滞组合系统的H∞动态输出反馈控制

研究一类状态、时滞项及输出均带有不确定项的时滞关联大系统的H∞动态输出反馈控制器设计问题,使得闭环系统稳定,且满足H∞范数小于给定界γ.利用LMI方法给出该控制器存在的充分条件,不需要调整参数,最后给出的设计实例验证了所得结果的有效性.     

基于H∞ 控制的单机无穷大电力系统输出反馈控制器设计

为了采取有效控制策略以提高电力系统的稳定性,研究了基于单机无穷大(single-machine infinite-bus,SMIB)电力系统的H_∞输出反馈控制器设计问题。首先,基于电力系统基本方程建立了SMIB电力系统状态空间数学模型;接着,研究了输出反馈H_∞控制问题求解方法;最后,基于具体的SMIB控制对象设计了H_∞输出反馈控制器。实例仿真结果表明,在系统受到脉冲扰动时,加入次优H_∞控制器的SMIB电力系统相对于未施加控制的电力系统其振荡幅度峰值从0. 177降为0. 002,响应达到稳态的时间从3 s减小到2 s,说明系统的稳定性更高。     

广义系统混合H2/H∞输出反馈控制

基于线性矩阵不等式(LMI)方法,在保证闭环系统容许的前提下,研究H∞与H2动态输出反馈控制器存在的充分必要条件.然后,在此基础上得到广义系统混合H2/H∞动态输出反馈控制器存在的线性矩阵不等式的约束条件.最后,给出该控制器的设计步骤.     

距离度量下的一类非线性系统输出反馈控制

针对一类非线性项下三角形依赖的输出反馈控制系统,在非线性距离度量框架下,设计状态观测器和反馈控制律稳定闭环,并分析控制器的鲁棒性.在有测量误差和输入误差时,控制器实现了闭环在距离度量意义下的稳定.当模型扰动小于正常数时,控制器可实现对于模型扰动的鲁棒稳定性.     

离散型模糊鲁棒H∞输出反馈控制器设计

研究了离散系统的模糊鲁棒H∞控制问题.利用分段光滑的李雅普诺夫函数的线性矩阵不等式的可行解给出了静态输出反馈控制器的设计,使得相应的闭环系统内稳定并使从干扰输入到受控输出的L2增益不大于已知给定的指标值.     

两级倒立摆的鲁棒H∞状态反馈控制

简要地介绍了基于观测器的鲁棒Ｈ∞状态反馈综合方法，并利用这种方法对两级倒立摆平衡控制系统进行了研究，给出了鲁棒控制器并通过仿真的手段对所得的闭环系统进行了分析．结果表明，利用本方法所设计的两级倒立摆平衡控制系统的鲁棒稳定性是令人满意的．     

混合H~2／H~∞鲁棒输出反馈控制

研究了一类具有范数有界参数不确定的连续线性系统，在一个Ｈ∞干扰衰减约束下的鲁棒输出反馈控制问题．所得到的输出反馈控制器，对所有可客许的参数不确定，都能满足一个给定的Ｈ∞干扰衰减水平，并提供了最坏情形Ｈ∞性能指标的一个最优上界．而且还给出了一种求解最优输出反馈增益的收敛算法．     

多目标模糊动态输出反馈控制器设计

针对一类不确定T-S模糊动态系统,利用线性矩阵不等式方法,研究了一类非线性系统H∞动态输出反馈控制,且满足闭环极点配置要求.采用动态并行分布补偿进行控制器的设计,考虑了受控输出变量中的参数不确定以及控制器中控制系数不为零的情况,较以往设计更具一般性.给出了模糊闭环系统的全局稳定性充分条件,并将其转化为线性矩阵不等式形式.最后,以复杂非线性陈系统为仿真算例,验证了算法的有效性     

倒立摆控制的无扰切换

针对倒立摆控制问题,改进了Fantoni和Lozano所设计的控制方法,提出一种近似实现控制器无扰切换条件。建立两个切换控制器的控制量等式,在最高点邻域采用Taylor展开方法求解这个非线性方程,得到一个近似无扰切换点集,根据倒立摆的物理模型特点,在这个集合中选择一个切换点,并在它附近取一个区间作为控制器切换的条件。采用倒立摆的位移、平移速度、角度、角速度作为调度变量,根据这些量和切换条件选择控制器参数。仿真结果说明:这种方法基本实现控制器的无扰切换。     

单级旋转倒立摆控制研究

介绍了单级旋转倒立摆的组成结构,设计了一种基于T-S模型的模糊控制器,并以Quanser公司生产的旋转倒立摆系统为研究对象进行了实验研究,实验结果表明该模糊控制器的可行性,而且具有稳定性好和算法简单的特点.     

基于SDRE方法的一级旋转倒立摆控制

基于拉格朗日方程建立了一级旋转倒立摆的非线性微分方程模型,提出了一种参数化方法以获得伪线性化系统模型.研究了系统的逐点可控性,表明系统除了在摆杆垂直向下位置外都为可控.设计了基于状态相关黎卡提方程(SDRE)方法的控制器,控制增益与系统状态相关,计算复杂程度较高,但控制效果好.与线性最优二次型调节器(LQR)进行了仿真对比,结果表明:SDRE在摆杆远离平衡位置时的控制效果要优于LQR,具有超调小,调节时间短的特点,且能同时完成摆起及平衡控制而不需要另外设计控制器.     

两轮移动式倒立摆的运动控制

文章研究两轮移动式倒立摆的运动控制问题,系统有两个位于同一轴线驱动轮;控制目标是移动式倒立摆在二维平面内按指定的移动速度和转动角速度运动,并且保持摆杆平衡;利用状态反馈和输出反馈,构造闭环系统的状态空间方程,通过极点配置求得控制量;仿真结果显示,系统跟踪速度快、超调量小,同时验证了控制算法的有效性。     

倒立摆系统的滑模变结构稳定控制

应用滑模变结构理论对倒立摆系统的稳定控制进行了应用研究,基于滑模变结构理论二次型指标最优化方法设计了状态反馈控制器.作为对理论工作的验证,将设计的控制器应用到固高科技有限公司生产的直线倒立摆实验设备上,实验表明该方法得到的控制器具有较好的控制效果.     

网络控制系统的输出反馈控制

将网络控制系统描述为具有输入延迟和测量输出延迟系统,给出了系统渐近稳定的定义.提出了零输入系统渐近稳定存在的充分条件,并基于一个李雅普诺夫泛函,提出了输出反馈镇定控制器存在的充分条件,通过输出反馈控制使闭环系统达到二次稳定.采用锥面互补方法,将不具有严格线性矩阵不等式(LMI)条件的非凸可行解问题转化为具有严格LMI条件的非线性最小化问题,得到了求解输出反馈控制器增益参数的静态输出反馈镇定(SOFS)算法.通过一个仿真实例,验证了该算法的有效性.     

基于多Agent的倒立摆模糊控制系统

在研究Agent技术的基础上,结合模糊控制的特点,提出了一种基于多Agent的模糊控制系统.根据Multi Agent System的设计原则,将系统分解为三个Agent,通过建立三者之间的协商策略,使各Agent间相互作用,相互联系,完成了单个Agent所无法完成的任务.对倒立摆系统的仿真验证了Agent思想与模糊控制理论结合的可行性和有效性.     

基于倒立摆系统的模糊仿人智能控制

倒立摆系统是一个绝对不稳定的系统,具有高阶次、非线性、强耦合等特性,很多控制方法的验证都是通过对倒立摆的控制来实现的.为了实现倒立摆系统的自摆起倒立平衡控制,提出了一种模糊仿人智能控制方法,在起摆控制阶段以仿人智能控制方法为主,平衡点附近切换至模糊控制方法,实现其稳定控制.仿真结果表明,模糊仿人智能控制对于典型非线性自不稳定系统有着很好的控制能力.     

基于二级倒立摆的自适应神经网络模糊控制

针对二级倒立摆系统,提出了一种先进的智能控制策略．该种方法采用BP算法与梯度下降法结合的混合算法对Takagb-Sugeno模糊模型中的前项及后件参数进行优化修正,在已获得的客观输入输出数据对的基础上,提出一种基于自适应神经网络的模糊推理系统ANFIS来对倒立摆系统进行建模和控制．仿真结果表明,所提出的设计方法是正确的和可行的．     

基于模糊控制的旋转型双支点倒立摆系统

对旋转型垂直式倒立摆系统的机械结构及控制系统进行了研究,提出了基于最优控制的T-S模型模糊控制方案,即采用最优控制理论对此模型实现分段控制作为底层控制和基于T-S模型的模糊控制相协调的上层控制,来实现倒立摆系统的稳定控制。采用MATLAB/Simulink对该方法进行仿真,结果验证了基于T-S模型的模糊控制理论对旋转型倒立摆系统控制的有效性。