基于LMI方法的线性不确定时滞系统鲁棒镇定

考虑同时具有状态时滞和输入时滞的参数不确定线性时滞系统的鲁棒镇定问题,其参数不确定性满足范数有界条件,而状态时滞和输入时滞均为时变有界形式.鲁棒镇定控制器采用无记忆状态反馈形式,用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了在该控制器作用下闭环系统鲁棒指数稳定的LMI形式的充分条件.所给出的判据不要求时滞导数小于1,降低了以往文献中稳定性条件的保守性,既适合于快时变时滞系统,也适合于慢时变时滞系统.最后,通过数值算例验证了所给鲁棒稳定性条件的有效性.     

离散系统鲁棒稳定性判据及其应用

给出了离散线性系统对时变扰动下的鲁棒稳定性判据和受扰系统保持稳定的允许扰动的界限，并将此应用于多变量反馈控制系统的鲁棒状态反馈和输出反馈的设计，从而进一步发展了离散系统鲁棒稳定性理论。     

不确定时变时滞系统的指数稳定鲁棒H_∞可靠控制

针对一类含有时变时滞的参数不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统指数稳定的鲁棒H∞可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,给出了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式;同时给出了系统具有H∞性能指标应满足的另一个矩阵不等式.论文将这两个矩阵不等式转化为两个线性矩阵不等式（LMIs）.利用论文方法设计的指数稳定鲁棒H∞可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及任意执行器失效都保持鲁棒可靠指数稳定,并且使系统具有指定H∞范数的干扰抑制能力.仿真结果表明了该控制器设计方法的有效性.     

考虑执行器故障的电动汽车空调鲁棒控制

为了保证空调系统在部分故障的条件下,依然满足系统性能要求正常工作,通过对电动汽车空调系统分析,依据空调执行过程的故障模型,建立考虑执行器故障的空调不确定系统,利用状态观测器对系统状态进行了观测.采用线性矩阵不等式LMI（linear matrix inequalities）,设计了能够对空调执行器故障进行补偿的H_∞状态反馈鲁棒控制器,并证明了该控制器的稳定性.仿真实验表明,在有故障和无故障模式下的观测误差最大分别为0.1%和0.6%,满足系统的观测需求;与未考虑执行器故障的电动汽车空调H_∞控制器相比,在10 Hz以下频段,考虑执行器故障的H_∞控制方式可有效地抑制系统输入端所带来的干扰.      

不确定系统的鲁棒D控制

针对一类范数有界参数不确定线性连续系统,研究了使得闭环系统的所有极点均配置在给定部分扇形区域中的状态反馈控制器设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了不确定线性系统存在鲁棒D控制的充分条件,并利用使两个LMIs同时成立的可行解给出了状态反馈控制器的设计算法和设计步骤.最后,通过一算例验证了结果的正确性和有效性.     

基于模型匹配的后轮主动转向车辆μ综合控制研究

针对中高速车辆转向时对操纵性以及稳定性的多目标性能要求,提出了用鲁棒控制模型匹配的方法来设计MIMO的控制策略。为此建立了考虑模型摄动的三自由度的整车动力学模型以及转向执行器模型,以二自由度模型为参考模型,以匹配参考模型为目标来设计μ控制器。对设计出的μ控制器和H∞控制器进行μ分析,结果表明,2种控制器在整个频段都能满足鲁棒稳定性的要求,且H∞控制器在低频段的鲁棒稳定性相比稍好,但μ控制器在最坏摄动下的鲁棒性能更佳,能有效地处理稳定性和性能的折中问题。仿真试验表明,μ控制器的控制效果能很好的跟踪参考状态响应,明显改善车辆的操纵性和稳定性。     

具有输入滞后的不确定系统时滞依赖鲁棒H∞可靠控制

讨论了一类具有输入时变时滞不确定系统,研究了在执行器发生故障情况下系统全局渐进稳定的鲁棒H∞可靠控制设计的问题.首先建立了包含参数不确定、控制输入滞后、执行器故障等的系统状态模型;然后根据Lya-punov稳定性理论,推导出系统存在时滞依赖型鲁棒H∞可靠控制器应满足的矩阵不等式,并将其转化为线性矩阵不等式.数值仿真结果表明:提出的控制器设计方法具有满意的控制性能要求.     

一类输入时滞系统的鲁棒预测控制器的设计

针对一类不确定离散输入时滞系统,研究了使得闭环系统稳定,在预测时域内性能指标在线最小化的鲁棒预测控制器的设计问题.将预测时域后的性能指标函数用终端惩罚项近似,将无限时域性能指标函数转换成有限时域性能指标函数;基于滚动优化原理,将预测时域内的控制项用自由项代替,直接求取当前时刻的控制量,扩大可行解的范围,提高控制性能.通过求解线性矩阵不等式方法求解控制器.最后的仿真实例证明了该算法的有效性.     

LPV时滞系统的准Min-Max鲁棒模型预测控制

对于输人有约束的LPV时滞系统，提出了准Min—Max鲁棒模型预测控制．将无限时域“最坏情况”的目标函数分解为当前性能指标和终端代价项，给出了新的鲁棒性能指标上界和系统稳定的充分条件，通过求解LMI的凸优化获得状态反馈控制律，而LMI的可行性保证了闭环系统的稳定性．最后通过truck—trailer系统仿真验证了所提方法的有效性．     

一类输入时滞系统的鲁棒预测控制器的设计

针对一类不确定离散输入时滞系统,研究了使得闭环系统稳定,在预测时域内性能指标在线最小化的鲁棒预测控制器的设计问题.将预测时域后的性能指标函数用终端惩罚项近似,将无限时域性能指标函数转换成有限时域性能指标函数;基于滚动优化原理,将预测时域内的控制项用自由项代替,直接求取当前时刻的控制量,扩大可行解的范围,提高控制性能.通过求解线性矩阵不等式方法求解控制器.最后的仿真实例证明了该算法的有效性.