关于良好非线性模型鲁棒稳定性的初步探讨

利用系统输入输出稳定性理论，本文提出了一批基于良好非线性模型的控制系统的鲁棒稳定性的充分条件。结论表明，为增加良好非线性控制系统的鲁棒稳定性，应设计控制系统，使得其线性部分传函的Ｈ∞范数尽可能的大，或者其Ｎｙｑｉｓｔ轨迹位于复平面的适当范围内。     

基于LMI的Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性判据

应用Lyapunov函数方法分别讨论了具有结构参数扰动和范数扰动界的不确定Lurie直接控制系统和间接控制系统的绝对鲁棒稳定性，给出了系统鲁棒绝对稳定的充分条件．同时还讨论了区间Lurie直接控制系统和间接控制系统的绝对鲁棒稳定性．本文给出的结论为线性矩阵不等式形式(LMI)，可以很方便的运用Matlab工具箱求解．最后给出了本文结论的数值例子并与前人的结果做了比较．     

基于LMI的Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性判据

应用Lyapunov函数方法分别讨论了具有结构参数扰动和范数扰动界的不确定Lurie直接控制系统和间接控制系统的绝对鲁棒稳定性,给出了系统鲁棒绝对稳定的充分条件.同时还讨论了区间Lurie直接控制系统和间接控制系统的绝对鲁棒稳定性.本文给出的结论为线性矩阵不等式形式(LMI),可以很方便的运用Matlab工具箱求解.最后给出了本文结论的数值例子并与前人的结果做了比较.     

高速磁浮列车导向系统的鲁棒控制器设计

导向系统是高速磁浮列车中的关键子系统之一,针对导向系统工作电流变化范围大的特点,设计了降低静态电流灵敏度的鲁棒导向控制器。在介绍导向系统结构和控制方案的基础上给出导向系统线性化的数学模型,并采用线性最优二次型设计方法设计最优控制器,结合仿真讨论最优控制器无法在整个工作范围内保证导向系统具有相近性能的原因,而后建立了导向系统对于静态电流的参数灵敏度模型,并采用降低参数灵敏度的鲁棒控制理论对最优控制器设计方法进行改进,设计了鲁棒控制器。仿真和试验表明,该鲁棒控制器能够增强导向系统对静态电流变化的鲁棒性。     

考虑输入滞后的磁悬浮列车悬浮系统的鲁棒H_∞容错控制

以磁悬浮列车单模块悬浮系统为对象,考虑系统存在的输入时滞,建立了时滞悬浮系统的数学模型,基于状态反馈和线性矩阵不等式处理方法,设计了在执行器发生故障情况下的鲁棒H∞容错控制器,在此基础上,针对不同执行器故障模式,对悬浮间隙的变化情况进行了仿真。仿真结果表明所设计的控制器在执行器故障条件下能够使磁悬浮列车稳定悬浮与运行。     

多胞型矩阵的Hurwitz与Schur鲁棒稳定性检验

提出基于二维面检验的多胞型矩阵Ｈｕｒｗｉｔｚ与Ｓｃｈｕｒ鲁棒稳定的充分必要条件，并且证明多胞型矩阵的Ｈｕｒｗｉｔｚ与Ｓｃｈｕｒ鲁棒稳定性可由其二维表面的稳定性保证，最后以实例证明了本文的鲁棒稳定性检验的可应用性。     

在已知加性扰动下系统鲁棒稳定的充分必要条件

用多变量频域分析的方法，讨论线性多变量单位反馈闭系统在非结构的传函为真的加性扰动下，当被控对象传函为真，稳定化补偿器传函为真时，补偿器使该受扰闭环系统具有鲁棒稳定性的充分必要条件。     

轨道不平顺信号的鲁棒参数估计与谱分析

轨道不平顺测量数据总会受到不同程度的污染。轨道谱的传统周期图估计和时间序列AR模型估计结果都对污染较敏感,算法缺乏鲁棒性。用鲁棒估计新理论对轨道不平顺随机信号进行鲁棒—稳固谱估计,并对估计的轨道谱曲线与传统轨道谱曲线进行对比,同时对观测数据加入脉动噪声后的轨道谱进行估计。结果表明,鲁棒估计谱对原始数据的干扰要求低,具有鲁棒稳健性。     

不确定滞后型Lur‘e控制系统的鲁棒绝对稳定性—LMI方法

应用Lyapunov泛函方法，讨论了具有结构参数扰动和范数扰动界的不确定滞后型Lur‘e直接控制系统和间接控制系统的鲁棒绝对稳定性，给出了系统绝对鲁棒稳定性的充分条件，这些条件以线性矩阵不等式（LMI）的形式给出，可以很方便地运用Matlab工具箱求解，文末给出数值算例。     

不确定滞后型Lur''''e控制系统的鲁棒绝对稳定性-LMI方法

应用Lyapunov泛函方法,讨论了具有结构参数扰动和范数扰动界的不确定滞后型Lur'e直接控制系统和间接控制系统的鲁棒绝对稳定性.给出了系统绝对鲁棒稳定性的充分条件,这些条件以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出,可以很方便地运用Matlab工具箱求解.文末给出数值算例.     

用双互质分解表示的系统在加性扰动下的鲁棒稳定性

用多变量频域分析的方法，基于双互质分解的系统表达，讨论线性多变量单位反馈闭环系统，在非结构的传函为真的加性扰动下，当被控对象传函为严格真，稳定补偿器传函为真时的鲁棒稳定性。给出了稳定化补偿器所能稳定的系统的集合，以及在某一补偿器作用下，系统仍然保持稳定所能允许的可加性扰动范围。     

基于矢量控制系统的转子电阻鲁棒观测器及其对比研究

提出了一种具有抑制转子电阻不确定性对速度辨识影响的转子电阻鲁棒观测器,运用Lyapunov稳定性理论,构造新的Lyapunov函数,从理论上证明了观测器在全速范围内的稳定性,推导出转速的辨识率。通过与目前流行的转子电阻与转速双辨识方案的仿真比较研究,结果表明:本文提出的转子电阻鲁棒观测器,可在全速范围内很好地抑制转子电阻不确定性对速度辨识的影响,具有很好的鲁棒性能,并且其计算量小,结构简单,且实时性容易满足,在工程实用性上更具优势。     

基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位方法

针对GNSS/INS组合列车定位中的信息融合非线性与传感器量测故障问题，为满足复杂多变列车运行场景下列车定位精度与鲁棒性的需求，提出一种基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位优化方法。综合标准KF的时间更新与标准UKF的量测更新来构建简化UKF,在保证GNSS/INS紧组合列车定位精度的同时改善定位解算实时性。在简化UKF滤波框架内，引入故障检测与自适应调整因子构建简化鲁棒UKF,可以快速检测传感器量测故障导致的系统故障，并对故障历元的量测噪声协方差进行自适应调整降低滤波增益，使得滤波算法具有较强的鲁棒性。采用京沈高铁实测数据与故障仿真数据进行算法定位性能验证与评估，结果表明：基于简化UKF的GNSS/INS紧组合定位算法水平定位精度为2.686 5 m,与传统EKF滤波模型下的紧组合与松组合方法相比定位精度分别提高5.6%和15.0%。此外，提出的简化鲁棒UKF方法可以快速有效检测到不同类型的传感器量测故障，且大幅抑制传感器量测故障，优化复杂运行场景下的列车定位精度与鲁棒性。     

车辆动力学系统横向稳定性的鲁棒性分析

用不确定多自由度动力学模型描述高速车辆动力学系统，以多自由度线性系统的鲁棒稳定性分析方法为基础，考虑独立参数摄动和非线性不确定性，应用李雅普诺夫稳定性理论导出了系统的横向稳定性条件，并应用该方法分析了一个承受不确定悬挂的车辆轮对的鲁棒稳定性实列，给出了稳定参数域。     

基于邻域平均的鲁棒音频水印算法

针对音频作品的版权保护问题,从时域角度提出一种鲁棒水印算法。使用邻域平均的方法,算法选择两个合适的正整数,每次移动一个采样点,分别计算连续采样点的均值,所得两个均值序列构成两条均值线,这两条均值线在时域上会出现交叉。然后用量化索引调制(QIM)方法,把水印信息嵌入在均值线的交叉点上。实验表明:算法具有好的不可感知性,能够抵御加噪声、重采样、重量化、低通滤波、MP3压缩等常规信号处理操作,以及抵御轻微的时域伸缩修改操作,尤其对于去同步的抖动攻击、随机剪切攻击具有很强的鲁棒性。     

多时变时滞不确定系统的稳定性时滞无关判据

运用Lyapunov泛函方法讨论了一类具有多时变时滞不确定系统的鲁棒渐近稳定性 ,提出了此类系统鲁棒渐近稳定的时滞无关判据 .通过两个实例说明我们的结果相对于最近一些文献中所得到的多时变时滞系统的鲁棒渐近稳定性的结果具有更低的保守性     

基于鲁棒二次稳定性理论的状态观测器增益矩阵求法

针对具有定子电阻不确定参数的电机模型，设计了全阶自适应状态观测器，运用具有定子电阻参数不确定系统的二次稳定性理论，推导出转子速度的自适应辨识率，同时将定子电阻和速度视作不确定参数，利用LMI工具箱中求解不确定参数系统二次稳定性的方法，得到状态观测器的增益矩阵来保证整个系统在全速度范围内的稳定运行。此方法计算量小，易满足实时性控制要求。仿真结果表明，基于鲁棒二次稳定性理论求出状态观测器增益矩阵能保证系统在全速度范围内的稳定运行，并且可抑制定子电阻不确定性对速度辨识的影响，具有很好的鲁棒性能。     

摆式列车的H∞鲁棒控制研究

在概述摆式列车基本工作原理的基础上，针对摆式列车运行环境的不确定性特点，提出了Ｈ∞控制方法。理论与试验研究表明，采用Ｈ∞控制方法符合摆式列车系统的基本设计思想，按试验模型设计的Ｈ∞车体倾摆控制系统，不仅满足要求的动态和稳态性能指标，而且在对象模型参数连续时变摄动的情况下，仍然具有相当的鲁棒稳定性能。     

Robust H∞ Fault Tolerant Control on Suspension System of Maglev Train with Delayed Input

以磁悬浮列车单模块悬浮系统为对象,考虑系统存在的输入时滞,建立了时滞悬浮系统的数学模型,基于状态反馈和线性矩阵不等式处理方法,设计了在执行器发生故障情况下的鲁棒H∞容错控制器,在此基础上,针对不同执行器故障模式,对悬浮间隙的变化情况进行了仿真.仿真结果表明所设计的控制器在执行器故障条件下能够使磁悬浮列车稳定悬浮与运行.     

强风下高速列车滑膜自适应鲁棒H_∞控制方法

大风环境下高速列车的运行是一个强耦合、高度非线性过程,且随着风速增大和车速增加,这种特性逐渐增强,因此需要更高要求的自动驾驶系统。基于李亚普诺夫稳定性理论设计高速列车自动驾驶滑模自适应鲁棒控制器,该控制器采用自适应控制实时逼近列车不确定性特征的系统输入系数,采用鲁棒H∞控制将自动驾驶系统中模型误差、大风和其他干扰造成的参数变化等所有不确定量减小到最小范围,同时也消除了系统抖振现象。计算出高速列车需要施加的牵引/制动力,通过滑模控制消除系统安全运行速度跟踪误差,实现不同风速下高速列车对给定安全运行速度的高精度跟踪。仿真结果证明了该方法的有效性。