基于免疫优化的机炉协调系统模糊增益调度H_∞鲁棒控制 被引量：10

1

作者 林金星 沈炯 李益国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第17期92-98,共7页

针对非线性锅炉-汽轮机系统在负荷点大范围变动情况下的协调控制,提出了一种新的免疫优化模糊增益调度H∞鲁棒控制方法。该方法首先利用H∞/混合灵敏度方法设计出多个H∞局部鲁棒控制器以覆盖机炉系统的负荷变化区间;然后采用模糊推理... 针对非线性锅炉-汽轮机系统在负荷点大范围变动情况下的协调控制,提出了一种新的免疫优化模糊增益调度H∞鲁棒控制方法。该方法首先利用H∞/混合灵敏度方法设计出多个H∞局部鲁棒控制器以覆盖机炉系统的负荷变化区间;然后采用模糊推理生成增益调度准则以实现各局部控制器间的软切换;最后利用免疫遗传算法对模糊增益调度准则的结构参数进行优化设计,从而保证闭环系统具有良好的全局控制性能。仿真研究表明:基于该方法设计出的协调控制系统在大工况范围内具有优良的调节品质。 展开更多

关键词 机炉协调系统 h∞鲁棒控制 模糊推理 增益调度 免疫优化

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导弹线性分式变换模型及其在H_∞增益调度自动驾驶仪设计中的应用 被引量：8

2

作者 于剑桥 刘莉 +1 位作者 靳东亚 许承东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期844-848,共5页

采用图形法建立了导弹线性分式变换(LFT)模型,将导弹动力学明确描述为确定性与不确定性两部分,构造了线性参数时变(LPV)/μ控制结构,运用D-K-D迭代算法设计了导弹H∞增益调度自动驾驶仪。LPV/μ控制技术明确考虑了导弹的时变特性,设计... 采用图形法建立了导弹线性分式变换(LFT)模型,将导弹动力学明确描述为确定性与不确定性两部分,构造了线性参数时变(LPV)/μ控制结构,运用D-K-D迭代算法设计了导弹H∞增益调度自动驾驶仪。LPV/μ控制技术明确考虑了导弹的时变特性,设计生成的控制器能够在导弹飞行过程中自动进行参数调节,适应导弹动力学特性的变化,从而稳定自动驾驶仪的动力学特性。仿真结果表明:建立的线性分式变换模型能够准确描述导弹的动力学特性,同时所设计的H∞增益调度自动驾驶仪的动力学特性基本与导弹飞行条件的变化无关。 展开更多

关键词 飞行器控制 导航技术 线性分式变换 增益调度控制 h∞控制 Μ综合 导弹控制

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基于准线性化模型设计导弹H_∞增益调度自动驾驶仪 被引量：7

3

作者 于剑桥 罗冠辰 文仲辉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期451-454,共4页

实现针对系统快变量攻角的自适应参数调节是导弹鲁棒增益调度自动驾驶仪设计的一个难点.为解决此问题,提出采用由状态替换方法建立的导弹准线性化模型作为设计模型,基于线性参数时变(LPV)/μ控制技术构造自动驾驶仪设计结构,并通过D-K-... 实现针对系统快变量攻角的自适应参数调节是导弹鲁棒增益调度自动驾驶仪设计的一个难点.为解决此问题,提出采用由状态替换方法建立的导弹准线性化模型作为设计模型,基于线性参数时变(LPV)/μ控制技术构造自动驾驶仪设计结构,并通过D-K-D迭代算法设计导弹H∞增益调度自动驾驶仪.所设计的自动驾驶仪不仅能够实现对马赫数和高度两个系统慢变量的自适应参数调节,还能实现对系统快变量攻角的自适应参数调节.非线性仿真结果验证了所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 h∞增益调度控制 准线性化模型 LPV/μ控制方法 自动驾驶仪

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磁悬浮飞轮磁轴承系统变增益H_∞控制器设计 被引量：4

4

作者 韩辅君 房建成 刘刚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1748-1751,共4页

针对磁悬浮飞轮转子的陀螺效应问题和转子不平衡质量引起的同频扰动问题,在对磁悬浮飞轮进行了系统分析与建模后,将转速变化引起的陀螺项看作系统的参数变化项,将转子系统看作是线性参变(LPV)转子系统,应用凸优化原理和线性矩阵不等式方... 针对磁悬浮飞轮转子的陀螺效应问题和转子不平衡质量引起的同频扰动问题,在对磁悬浮飞轮进行了系统分析与建模后,将转速变化引起的陀螺项看作系统的参数变化项,将转子系统看作是线性参变(LPV)转子系统,应用凸优化原理和线性矩阵不等式方法(LMI)设计了变增益H∞控制器。仿真结果表明:由于在控制器设计时考虑了陀螺效应和同频干扰的影响,系统在减少了保守性的基础上具有很好的动静态特性和鲁棒性。 展开更多

关键词 磁轴承 线性变参 变增益h∞控制 线性矩阵不等式法

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机载布撒器多胞变增益混合H_2/H_∞控制 被引量：2

5

作者 吕红剑 刘藻珍 单家元 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第22期5202-5205,5209,共5页

针对机载布撒器俯仰通道,提出一种设计多胞变增益混合H2/H∞输出反馈控制器的新方法。通过引入滤波器,得到易于利用多胞技术设计变增益控制器的俯仰通道增广对象,将其凸分解为多胞表示。利用多胞特性将整个控制器的设计转化为对胞体顶... 针对机载布撒器俯仰通道,提出一种设计多胞变增益混合H2/H∞输出反馈控制器的新方法。通过引入滤波器,得到易于利用多胞技术设计变增益控制器的俯仰通道增广对象,将其凸分解为多胞表示。利用多胞特性将整个控制器的设计转化为对胞体顶点控制器的设计,利用LMI方法对各顶点分别设计满足混合H2/H∞性能指标的输出反馈控制器,综合各顶点控制器得到具有多胞结构的全局变增益控制器。仿真结果验证了该控制器具有良好的性能。 展开更多

关键词 机载布撒器 多胞变增益 混合h2/h∞控制 输出反馈 线性矩阵不等式

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求解广义特征值问题设计导弹H_∞增益调度自动驾驶仪 被引量：1

6

作者 于剑桥 罗冠辰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期957-961,共5页

通过构造广义特征值问题求解H∞增益调度问题的最优解。采用矩阵奇异值分解理论,由H∞增益调度问题的线性矩阵不等式求解条件出发构造了用于求解H∞增益调度问题最优解的广义特征值问题。将所构造的广义特征值问题应用于D-K-D迭代算法中... 通过构造广义特征值问题求解H∞增益调度问题的最优解。采用矩阵奇异值分解理论,由H∞增益调度问题的线性矩阵不等式求解条件出发构造了用于求解H∞增益调度问题最优解的广义特征值问题。将所构造的广义特征值问题应用于D-K-D迭代算法中,以某地空导弹为例设计了H∞增益调度自动驾驶仪。仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪的动态特性在导弹飞行条件大范围变化时,具有相当好的一致性,从而验证了广义特征值问题构造的正确性及其应用于H∞增益调度问题求解的可行性。 展开更多

关键词 广义特征值问题 h∞增益调度问题 h∞增益调度自动驾驶仪

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机器人LFT变增益H_∞控制 被引量：2

7

作者 虞忠伟 陈辉堂 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期713-719,共7页

针对平面两关节直接驱动机器人 ,基于LMI技术提出一种设计能保证在整个运动范围内始终具有很好动态性能的LFT变增益H∞ 控制器的新方法 .将机器人系统转化为以两关节夹角余弦值为变参数的LPV模型并表示为关于变参数的LFT结构 ,利用变参... 针对平面两关节直接驱动机器人 ,基于LMI技术提出一种设计能保证在整个运动范围内始终具有很好动态性能的LFT变增益H∞ 控制器的新方法 .将机器人系统转化为以两关节夹角余弦值为变参数的LPV模型并表示为关于变参数的LFT结构 ,利用变参数的测量值设计具有相同LFT结构的LPVH∞ 控制器 ,将此控制器的设计等价为以变参数为不确定项的LTI鲁棒控制器的设计并给出控制器可解的LMIs条件 ,然后归纳出获得控制器的求解方法 .此控制器既克服了传统变增益控制器的缺陷 ,又利用变参数的测量值降低了控制器设计的保守性 .实验结果验证了此控制器的有效性和先进性 . 展开更多

关键词 机器人 LFT 变增益h∞控制 鲁棒控制器 LPV模型

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机载布撒器混合H_2/H_∞变增益状态反馈控制 被引量：1

8

作者 李辉 刘宏宇 林丽 《现代防御技术》 北大核心 2010年第3期39-44,57,共7页

研究了一种混合H_2/H_∞变增益状态反馈控制方法。在矩阵多胞域内,给出了只依赖于多胞顶点且使闭环系统稳定及满足预定的H_2和H_∞性能的线性矩阵不等式条件,并得到了对应的控制器。该方法不受对象结构约束,且适用于参数快变系统。将该... 研究了一种混合H_2/H_∞变增益状态反馈控制方法。在矩阵多胞域内,给出了只依赖于多胞顶点且使闭环系统稳定及满足预定的H_2和H_∞性能的线性矩阵不等式条件,并得到了对应的控制器。该方法不受对象结构约束,且适用于参数快变系统。将该方法应用于机载布撒器俯仰通道自动驾驶仪设计,结果显示了控制器的有效性。 展开更多

关键词 线性矩阵不等式 混合h2/h∞控制 变增益 自动驾驶仪

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基于线性参数变化增益调度H_∞控制的谐波干扰抑制

9

作者 杜海平 嵇绍岭 +1 位作者 张亮 史习智 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期861-864,共4页

给出了一种基于线性参数变化增益调度 H∞ 控制器的设计方法 .该方法是通过对谐波干扰信号建模 ,并将其与被控对象结合形成以谐波干扰频率为变化参数的线性参数变化系统 ;采用基于单个二次 Lyapunov函数的方法设计了相应的线性参数变化... 给出了一种基于线性参数变化增益调度 H∞ 控制器的设计方法 .该方法是通过对谐波干扰信号建模 ,并将其与被控对象结合形成以谐波干扰频率为变化参数的线性参数变化系统 ;采用基于单个二次 Lyapunov函数的方法设计了相应的线性参数变化增益调度 H∞ 控制器 ,使得控制器具有可实现性及相应的性能 .由于所设计的控制器参数能够随干扰频率变化进行调度并能满足要求的性能指标 ,因此实现了对所有已知变化频率谐波干扰的有效抑制 .与传统的基于插值方法设计的增益调度控制器相比 ,该控制器的结构简单 ,易于实现 ,其闭环系统的全局稳定性能够得到保证 .通过数值仿真并与线性二次高斯 ( LQG)和一般的 H∞ 控制结果比较 ,验证了文中方法的有效性 . 展开更多

关键词 h∞控制 线性参数变化 增益调度 谐波干扰抑制 振动控制 控制理论 Lyapunou函数

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机载布撒器连续变增益H_∞混合灵敏度控制器设计

10

作者 吕红剑 刘藻珍 单家元 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期41-43,47,共4页

针对机载布撒器,提出了一种连续变增益鲁棒控制器的设计方法。这种方法将作战空域划分为几个小的区域,在边界点对线性化后的系统利用H∞混合灵敏度方法设计满足系统H∞性能和动态性能要求的鲁棒控制器,然后将控制器拟合成与布撒器飞行... 针对机载布撒器,提出了一种连续变增益鲁棒控制器的设计方法。这种方法将作战空域划分为几个小的区域,在边界点对线性化后的系统利用H∞混合灵敏度方法设计满足系统H∞性能和动态性能要求的鲁棒控制器,然后将控制器拟合成与布撒器飞行高度和速度相关的连续变增益控制器。随着布撒器飞行状态的变化,所设计的变增益控制器能够适应系统状态的快速变化,克服了传统变增益控制器的不足,具有较好的系统性能。仿真结果验证了此控制器的有效性。 展开更多

关键词 机载布撒器 连续变增益 h∞混合灵敏度

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倾转旋翼机模态转换的鲁棒H_∞增益调度控制 被引量：6

11

作者 蔡系海 付荣 曾建平 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期382-389,共8页

研究了某小型倾转旋翼无人机模态转换阶段的飞行控制问题.基于鲁棒H∞控制,给出了一种模态转换飞行的增益调度方法,其设计条件具有线性矩阵不等式(LMI)的形式.针对模态转换飞行阶段存在的操纵冗余问题,给出了一套实用的舵效分配策略.通... 研究了某小型倾转旋翼无人机模态转换阶段的飞行控制问题.基于鲁棒H∞控制,给出了一种模态转换飞行的增益调度方法,其设计条件具有线性矩阵不等式(LMI)的形式.针对模态转换飞行阶段存在的操纵冗余问题,给出了一套实用的舵效分配策略.通过对该飞行器转换模态纵向动力学系统进行仿真研究,结果表明,该方法可以确保飞行器能准确地按照预定轨迹完成模态转换飞行,并对模型中存在的气动参数摄动具有较好的鲁棒性,且能够有效地抑制阵风等外部扰动. 展开更多

关键词 倾转旋翼无人机 控制分配 增益调度 鲁棒h∞控制

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模糊连续变增益H_∞控制器及其在生化过程中的应用

12

作者 尹燕燕 刘飞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期892-894,F0003,共4页

针对连续搅拌反应釜系统(CSTR)和生物反应等连续系统,采用梯度线性化,设计一种连续变增益控制器,主要思想是先利用梯度线性化方法得到非线性系统的一系列局部线性化模型,结合H∞理论和极点配置得到变增益矩阵,通过拟合得到连续变增益H... 针对连续搅拌反应釜系统(CSTR)和生物反应等连续系统,采用梯度线性化,设计一种连续变增益控制器,主要思想是先利用梯度线性化方法得到非线性系统的一系列局部线性化模型,结合H∞理论和极点配置得到变增益矩阵,通过拟合得到连续变增益H∞控制器,再引入模糊隶属度函数,使控制器兼顾快速特性和良好的阻尼特性,保证系统始终具有较好的动态性能。仿真结果说明了此控制器设计方法的有效性。 展开更多

关键词 梯度线性化 生化过程 模糊连续变增益 h∞控制 极点配置 线性矩阵不等式

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一类不确定超混沌系统连续变增益调度H_∞控制

13

作者 尹燕燕 刘飞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3401-3404,共4页

针对一类超混沌系统,提出一种连续变增益控制器。主要思想是先将此超混沌系统分为线性和非线性两部分,运用梯度线性化方法得到非线性部分的一系列局部线性化模型,将超混沌系统控制问题转化为一组线性系统来处理。针对每一个线性系统,设... 针对一类超混沌系统,提出一种连续变增益控制器。主要思想是先将此超混沌系统分为线性和非线性两部分,运用梯度线性化方法得到非线性部分的一系列局部线性化模型,将超混沌系统控制问题转化为一组线性系统来处理。针对每一个线性系统,设计满足稳定性能要求的变增益状态反馈矩阵,最后,通过拟合得到连续变增益控制器。将该方法推广到同时含有参数不确定项和外部干扰的超混沌系统中,并引入H∞性能指标。仿真结果说明了此控制器设计方法的有效性。 展开更多

关键词 超混沌 连续增益调度 不确定 h∞控制 线性矩阵不等式

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基于鲁棒观测器结构的直升机飞控系统设计 被引量：4

14

作者 于志 赵佳 申功璋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1776-1779,共4页

针对直升机复杂的动力学特性和日益严格的操纵品质要求,应用二自由度H∞回路成形法设计了直升机鲁棒飞行控制系统。该方法有效地将定量操纵品质指标结合到设计中,使控制系统能同时满足性能及稳定鲁棒性的要求,而且还具有明确的观测器加... 针对直升机复杂的动力学特性和日益严格的操纵品质要求,应用二自由度H∞回路成形法设计了直升机鲁棒飞行控制系统。该方法有效地将定量操纵品质指标结合到设计中,使控制系统能同时满足性能及稳定鲁棒性的要求,而且还具有明确的观测器加状态反馈控制结构,便于进行增益调节以实现大飞行包线控制。最后以某型直升机为设计对象,在典型的飞行状态点各自设计了鲁棒控制器,并进行了大飞行包线仿真验证,取得了满意的仿真结果,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 直升机 二自由度h∞控制 观测器 增益调节

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三级倒立摆的自动摆起与稳定控制 被引量：18

15

作者 张永立 程会锋 李洪兴 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期37-45,共9页

采用非线性逆系统轨迹控制实现三级倒立摆的自动摆起,并设计了变增益LQR控制器将其稳定在竖直倒立位置.首先,三级倒立摆从静止下垂状态摆起到竖直倒立位置的过程,从数学角度看是一个两点边值问题,通过求解该两点边值问题获得摆起的标称... 采用非线性逆系统轨迹控制实现三级倒立摆的自动摆起,并设计了变增益LQR控制器将其稳定在竖直倒立位置.首先,三级倒立摆从静止下垂状态摆起到竖直倒立位置的过程,从数学角度看是一个两点边值问题,通过求解该两点边值问题获得摆起的标称轨迹,利用逆系统方法设计前馈控制,同时结合增益调度反馈控制使摆起过程稳定;其次,在稳定控制阶段,采用基于逐点线性化的变增益LQR控制器,实现倒立摆的稳定控制.仿真实验验证了本方案的有效性. 展开更多

关键词 三级倒立摆 逆系统前馈控制 两点边值问题 增益调度反馈控制 变增益LQR

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增益调度积分型切换项滑模控制器设计 被引量：2

16

作者 申宇 仇原鹰 马伯渊 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期2079-2084,共6页

针对一类不确定离散系统,提出了一种增益调度积分型滑模控制器,并分析其鲁棒H∞性能。首先,通过状态扩维,得到含有输出误差积分项的离散模型,并利用理想滑模运动性质得出滑模等效控制律,利用输出误差积分项设计增益调度滑模补偿控制律... 针对一类不确定离散系统,提出了一种增益调度积分型滑模控制器,并分析其鲁棒H∞性能。首先,通过状态扩维,得到含有输出误差积分项的离散模型,并利用理想滑模运动性质得出滑模等效控制律,利用输出误差积分项设计增益调度滑模补偿控制律。然后,将滑模闭环控制系统等效为切换系统,基于切换系统相关理论推导了滑模控制参数与闭环控制系统的二次稳定性、鲁棒H∞性能指标的关系。最后,通过对不确定项和非线性项的处理得到线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),再求解该不等式,得出满足控制性能要求的滑模控制参数。仿真实验中分析了控制算法的暂态性能和扰动抑制能力,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 不确定离散系统 滑模控制 增益调度 积分型切换项 鲁棒h∞

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逆系统轨迹控制二级倒立摆自动摆起 被引量：1

17

作者 张永立 程会锋 李洪兴 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期896-903,共8页

将逆系统轨迹控制应用于二级倒立摆的自动摆起控制系统,离线求解非线性方程两点边值问题,得到系统的参考轨迹;采用逆系统前馈控制和基于H∞控制的增益调度反馈控制对参考轨迹进行精确跟踪,实现二级倒立摆的自动摆起;当两摆杆摆起到竖直... 将逆系统轨迹控制应用于二级倒立摆的自动摆起控制系统,离线求解非线性方程两点边值问题,得到系统的参考轨迹;采用逆系统前馈控制和基于H∞控制的增益调度反馈控制对参考轨迹进行精确跟踪,实现二级倒立摆的自动摆起;当两摆杆摆起到竖直倒立位置后,采用变增益H∞反馈控制器进行稳定控制.仿真实验结果表明,该方案在较短的摆起时间内实现了二级倒立摆两摆杆的自动摆起,稳定性和鲁棒性明显提高. 展开更多

关键词 二级倒立摆 逆系统前馈控制 两点边值问题 变增益h∞反馈控制

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线性参数变化系统的鲁棒故障估计

18

作者 崔平 翁正新 谢剑英 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2007年第4期23-26,共4页

针对仿射参数变化系统,研究了鲁棒H∞故障估计问题。基于增益调度的思想,提出了一种鲁棒H∞故障估计器设计方法,该方法所设计的故障估计器与对象具有相同的参数依赖性,而且可以通过线性矩阵不等式进行求解。文中通过实例展示了设计的全... 针对仿射参数变化系统,研究了鲁棒H∞故障估计问题。基于增益调度的思想,提出了一种鲁棒H∞故障估计器设计方法,该方法所设计的故障估计器与对象具有相同的参数依赖性,而且可以通过线性矩阵不等式进行求解。文中通过实例展示了设计的全过程,仿真结果表明本文所给出的方法能够有效地处理一类参数变化系统的故障估计问题。 展开更多

关键词 故障估计 线性参数变化系统 增益调度 鲁棒h∞滤波

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Buck变换器线性参数变化模型的增益调度控制 被引量：1

19

作者 罗旭 张淦胜 谢巍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期698-703,共6页

针对开关变换器的输出电压极易受到输入电压或者负载波动的影响,提出一种建立在Buck变换器线性参数变化(LPV)模型基础上的增益调度控制策略.首先,将Buck变换器的小信号模型转换成以负载电阻和输入电压作为变参数的LPV模型,基于LPV的凸... 针对开关变换器的输出电压极易受到输入电压或者负载波动的影响,提出一种建立在Buck变换器线性参数变化(LPV)模型基础上的增益调度控制策略.首先,将Buck变换器的小信号模型转换成以负载电阻和输入电压作为变参数的LPV模型,基于LPV的凸分解方法,利用线性矩阵不等式(LMI)技术对凸多面体各顶点分别设计满足H∞和闭环极点配置的反馈控制器,再插值各顶点所设计的反馈控制器,综合得到具有多面体结构的LPV控制器.该方法在线计算量小,容易实现.最后,通过仿真验证了设计方法的有效性,与传统的鲁棒控制策略的控制器相比,所设计的LPV控制器受Buck变换器中输入电压和负载电阻波动影响较小,具有更好的控制性能. 展开更多

关键词 BUCK变换器 线性参数变化 增益调度控制 h∞控制 凸分解技术 线性矩阵不等式

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基于变增益鲁棒控制的拦截弹姿控系统设计

20

作者 沈明辉 徐琦 陈磊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第13期4080-4083,共4页

针对线性变参数系统,在吸收传统变增益控制思想的基础上,基于保H∞性能插值设计了一种变增益鲁棒输出反馈控制器。首先,把整个参数集基于"H∞性能覆盖"的概念分割成若干个子集,然后在每个子集上利用保H∞性能插值设计变增益... 针对线性变参数系统,在吸收传统变增益控制思想的基础上,基于保H∞性能插值设计了一种变增益鲁棒输出反馈控制器。首先,把整个参数集基于"H∞性能覆盖"的概念分割成若干个子集,然后在每个子集上利用保H∞性能插值设计变增益鲁棒控制器,并在计算出各子集的插值以后得到保证系统在整个变参数集上具有H∞性能的变参数变化率的上界。通过引入该上界,消除了控制器中的参数变化率,从而便于工程应用。文章的最后把它成功的应用于动能拦截弹姿控系统设计,达到了预期的控制效果。 展开更多

关键词 变增益鲁棒控制 保h∞性能插值 线性变参数 姿控系统

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