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柔性航天器的H_(∞)状态反馈控制器设计 被引量:1
1
作者 赵新华 汪康 高长生 《现代防御技术》 北大核心 2024年第2期79-86,共8页
当柔性航天器工作时,由于液体燃料的晃动与重力梯度等外界环境干扰,导致航天器系统出现强非线性以及强耦合性等特点,因此如何控制其姿态偏转一直是极具难点的问题。为了解决此问题,设计了一种H_(∞)状态反馈控制器,重新定义了柔性航天... 当柔性航天器工作时,由于液体燃料的晃动与重力梯度等外界环境干扰,导致航天器系统出现强非线性以及强耦合性等特点,因此如何控制其姿态偏转一直是极具难点的问题。为了解决此问题,设计了一种H_(∞)状态反馈控制器,重新定义了柔性航天器的动力学模型中的综合扰动项,结合运动学模型描绘了柔性航天器的数学模型表达式。将柔性航天器的数学模型改写成了H_(∞)状态反馈控制数学模型。使用数学理论验证了控制器理论可用性,通过仿真软件对处于H_(∞)状态反馈控制律下的柔性航天器数学模型进行仿真。结果表明,设计的H_(∞)状态反馈控制器可以有效地实现柔性航天器的姿态稳定,振动抑制,具有实际价值。 展开更多
关键词 柔性航天器 h_(∞)控制 数学模型 状态反馈 姿态控制
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液压机械式压差伺服系统的差分进化H_(∞)优化设计方法
2
作者 赵文帅 王曦 +3 位作者 龙一夫 周龙 周振华 张胜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期257-267,共11页
针对液压机械式压差伺服系统正向设计的难点,提出压差伺服系统的差分进化H∞优化设计方法。通过建立状态空间模型,并设计差分进化H_∞频域优化指标,提出一种压差伺服系统的动态设计方法;在此基础上,完成了压差伺服系统镇定、伺服控制规... 针对液压机械式压差伺服系统正向设计的难点,提出压差伺服系统的差分进化H∞优化设计方法。通过建立状态空间模型,并设计差分进化H_∞频域优化指标,提出一种压差伺服系统的动态设计方法;在此基础上,完成了压差伺服系统镇定、伺服控制规律的优化设计,并进行系统级仿真。仿真结果表明,压差伺服系统稳态特性满足0.92±0.01 MPa,静态误差小于1%,动态调节时间小于0.01 s,超调量小于10%,相角裕度大于70°,20 Hz正弦波动输入信号的干扰下具有鲁棒抗干扰性能。 展开更多
关键词 航空发动机 液压机械压差伺服 状态空间 差分进化算法 h_(∞)优化控制 鲁棒抗干扰
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两级倒立摆的鲁棒H_∞状态反馈控制 被引量:5
3
作者 翁正新 张钟俊 王广雄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期119-125,共7页
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... 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. 展开更多
关键词 h∞控制 状态反馈 状态观测器 倒立摆
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区间广义系统的鲁棒H_(∞)控制 被引量:7
4
作者 舒伟仁 张庆灵 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1033-1036,共4页
讨论了线性时不变区间广义系统基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题·利用区间矩阵的一种等价描述形式,将所讨论的区间广义系统转换成一般的线性时不变不确定广义系统,给出了区间广义系统二次稳定且具有扰动衰减度γ及二次能稳定且具有... 讨论了线性时不变区间广义系统基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题·利用区间矩阵的一种等价描述形式,将所讨论的区间广义系统转换成一般的线性时不变不确定广义系统,给出了区间广义系统二次稳定且具有扰动衰减度γ及二次能稳定且具有扰动衰减度γ的概念,得到了该问题可解的充要条件是一个基于系统参数矩阵的矩阵不等式有满足广义约束的解,同时也给出了满足该问题的反馈矩阵的构造方法· 展开更多
关键词 区间矩阵 广义系统 鲁棒h_(∞)控制 状态反馈 矩阵不等式
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航空发动机鲁棒H_∞/PI状态反馈控制 被引量:4
5
作者 王曦 韩乃湘 +1 位作者 李喜发 李运华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期364-367,共4页
针对航空发动机模型的不确定性问题,在二次稳定且由干扰到被控输出的闭环传递函数的H∞范数约束下,可获得等效的确定性系统,将参数化的H∞状态反馈控制器中的2个自由参数用PI结构进行约束,提出了一种鲁棒H∞ PI型控制器的设计方法,在建... 针对航空发动机模型的不确定性问题,在二次稳定且由干扰到被控输出的闭环传递函数的H∞范数约束下,可获得等效的确定性系统,将参数化的H∞状态反馈控制器中的2个自由参数用PI结构进行约束,提出了一种鲁棒H∞ PI型控制器的设计方法,在建立的SIMULINK仿真结构平台上进行了鲁棒性能验证。 展开更多
关键词 控制器 状态反馈 航空发动机 飞行控制
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一类非线性时滞广义系统的鲁棒H_∞控制 被引量:4
6
作者 杨冬梅 于石 全新 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期4-7,共4页
研究了一类带有线性分式不确定参数的非线性时滞广义系统的鲁棒H∞控制问题.基于线性矩阵不等式(LMI)理论,由严格的线性矩阵不等式设计方法给出有记忆状态反馈控制器存在的充分条件.对任意的滞后时间d>0和所有的容许不确定参数,该控... 研究了一类带有线性分式不确定参数的非线性时滞广义系统的鲁棒H∞控制问题.基于线性矩阵不等式(LMI)理论,由严格的线性矩阵不等式设计方法给出有记忆状态反馈控制器存在的充分条件.对任意的滞后时间d>0和所有的容许不确定参数,该控制器保证了闭环广义系统是零解渐近稳定的且具有H∞范数约束γ.最后的数值算例说明了设计方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 广义系统 状态反馈 线性分式参数不确定性 鲁棒h∞控制
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线性系统的鲁棒H_∞柔性状态反馈控制器设计 被引量:3
7
作者 郭书祥 张陵 李颖 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第1期30-32,共3页
考虑控制器实现中的不确定性,基于LMI方法,给出了系统的鲁棒H∞柔性反馈控制器存在的充分条件,和柔性控制器增益的设计方法。所设计的控制器增益是一范围,从而当控制器增益在容许范围内波动时,均可保证闭环系统的稳定性和性能要求。具... 考虑控制器实现中的不确定性,基于LMI方法,给出了系统的鲁棒H∞柔性反馈控制器存在的充分条件,和柔性控制器增益的设计方法。所设计的控制器增益是一范围,从而当控制器增益在容许范围内波动时,均可保证闭环系统的稳定性和性能要求。具有更高的可靠性。算例分析表明文中方法设计的柔性控制器有良好的抗控制器参数偏移和干扰抑制性能,是有效和可行的。 展开更多
关键词 状态反馈 柔性控制器 h∞控制 线性矩阵不等式(LMI)
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具有时变不确定性的广义系统的鲁棒H_∞控制 被引量:8
8
作者 董心壮 张庆灵 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期110-113,共4页
研究具有一般形式的不确定广义系统的鲁棒H∞状态反馈和动态输出反馈控制器的设计问题·基于广义二次H∞性能概念,利用线性矩阵不等式,首先证明了如果存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静态状态反馈控制器,然后给出鲁... 研究具有一般形式的不确定广义系统的鲁棒H∞状态反馈和动态输出反馈控制器的设计问题·基于广义二次H∞性能概念,利用线性矩阵不等式,首先证明了如果存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静态状态反馈控制器,然后给出鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充要条件及构造方法,最后给出鲁棒H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件以及相应的控制器构造· 展开更多
关键词 不确定广义系统 广义二次h∞性能 鲁捧h∞控制器 状态反馈 动态输出反馈
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一类非线性不确定性系统的H_∞鲁棒控制 被引量:2
9
作者 王进华 史忠科 +1 位作者 曹力 戴冠中 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期56-59,共4页
对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析 ,以 Ricatti不等式的方式 ,给出了这类不确定性系统二次稳定的充分必要条件 ,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子 ,说明了本文的方法正确、有效。
关键词 鲁棒控制 非线性不确定性系统 h∞控制
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不确定Takagi-Sugeno模糊广义交联大系统的鲁棒分散H_∞控制 被引量:4
10
作者 朱宝彦 张庆灵 佟绍成 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期625-630,共6页
本文研究参数不确定Takagi-Sugeno(简称T-S)模糊广义交联大系统的鲁棒分散H∞控制问题。得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式(LMI)方法表示了这些充分条件,状态反馈鲁棒H∞控制器可以通过解这些L... 本文研究参数不确定Takagi-Sugeno(简称T-S)模糊广义交联大系统的鲁棒分散H∞控制问题。得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用线性矩阵不等式(LMI)方法表示了这些充分条件,状态反馈鲁棒H∞控制器可以通过解这些LMIs而得到。算例说明所得结果的可行、有效。 展开更多
关键词 不确定T-S模糊广义交联大系统 状态反馈控制器 鲁棒分散控制 线性矩阵不等式
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基于H_∞控制的倒摆平衡系统鲁棒性研究 被引量:4
11
作者 刘珊中 朱邦太 邓兵 《电光与控制》 北大核心 2000年第2期1-6,共6页
根据H∞鲁棒控制的特点,针对参数摄动及干扰的问题,对倒立摆平衡系统进行控制。仿真研究表明:用H∞控制理论设计的控制器对其进行控制,在模型参数摄动及干扰信号作用的情况下,具有很强的鲁棒稳定性和抗干扰能力。
关键词 状态反馈 卡尔曼滤波 鲁棒稳定性 鲁棒控制器 倒立摆平衡系统 h∞控制
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基于H_∞的锅炉再热汽温状态变量的控制 被引量:4
12
作者 刘吉臻 王淼鑫 郝祖龙 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第12期1105-1109,1122,共6页
为了提高电站锅炉再热汽温的控制品质,改善目前锅炉再热汽温控制的技术,讨论了基于非线性状态空间模型的锅炉再热汽温控制系统的鲁棒H∞控制方法.通过建立锅炉再热汽温控制系统的非线性时滞不确定性状态空间模型,利用鲁棒H∞控制方法,... 为了提高电站锅炉再热汽温的控制品质,改善目前锅炉再热汽温控制的技术,讨论了基于非线性状态空间模型的锅炉再热汽温控制系统的鲁棒H∞控制方法.通过建立锅炉再热汽温控制系统的非线性时滞不确定性状态空间模型,利用鲁棒H∞控制方法,给出了其状态变量控制器的设计,结果由线性矩阵不等式(LMI)描述.控制器是否存在取决于LMI是否可解,所得控制器不需要调整额外的参数.通过仿真研究,验证了本方法的有效性. 展开更多
关键词 电站锅炉 再热汽温 非线性不确定性 时滞系统 状态空间 鲁棒h∞控制 LMI
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基于状态反馈H_∞控制的水电机组鲁棒调速器 被引量:2
13
作者 罗南华 王伟 杨晓菊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期485-488,共4页
针对轴流转浆式双调节水轮机的特点,提出了一种双调节水轮机的优化控制方法,该方法基于状态反馈H∞控制理论,利用求取线性矩阵不等式完成系统优化控制设计.它可以使得在扰动下水轮发电机组的导叶与浆叶的位置按照各自的优化控制规律进... 针对轴流转浆式双调节水轮机的特点,提出了一种双调节水轮机的优化控制方法,该方法基于状态反馈H∞控制理论,利用求取线性矩阵不等式完成系统优化控制设计.它可以使得在扰动下水轮发电机组的导叶与浆叶的位置按照各自的优化控制规律进行调整,从而使水力过渡过程达到优化.仿真结果表明提出的控制方案可使系统的扰动特性得到明显改善,同时也使系统具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 轴流转浆式水轮机 协联控制 线性矩阵不等式 状态反馈h∞控制 鲁棒性
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基于状态反馈的广义T-S模糊系统鲁棒H_∞控制 被引量:1
14
作者 朱宝彦 张庆灵 笪可宁 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期453-456,共4页
分别讨论了子系统和全局系统的正则、无脉冲、稳定的关系,举例说明了子系统的正则、无脉冲、稳定并不能保证全局系统的正则、无脉冲、稳定·说明了对其进行研究的可行性和必要性·研究了一类广义T S模糊系统鲁棒控制问题·... 分别讨论了子系统和全局系统的正则、无脉冲、稳定的关系,举例说明了子系统的正则、无脉冲、稳定并不能保证全局系统的正则、无脉冲、稳定·说明了对其进行研究的可行性和必要性·研究了一类广义T S模糊系统鲁棒控制问题·给出了设计该状态反馈控制器保证闭环系统稳定并满足一定性能指标的充分条件·使用LMI方法表示了此条件,算例显示了该方法的简易有效· 展开更多
关键词 广义T—S模糊系统 状态反馈控制器 稳定性 线性矩阵不等式
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EPS动力学状态空间建模及H_∞控制鲁棒性设计仿真 被引量:3
15
作者 田大庆 殷国富 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期125-128,共4页
针对EPS系统是一种非线性的MIMO系统,采用鲁棒控制方法来设计其控制器。在考虑了非线性影响因素的基础上,建立了EPS系统的状态方程,按照控制目标约束策略讨论给出了控制目标H2函数。并基于不确定性分析推广到广义对象模型并描述为标准H... 针对EPS系统是一种非线性的MIMO系统,采用鲁棒控制方法来设计其控制器。在考虑了非线性影响因素的基础上,建立了EPS系统的状态方程,按照控制目标约束策略讨论给出了控制目标H2函数。并基于不确定性分析推广到广义对象模型并描述为标准H∞问题求解。采用H∞方法来优化各种干扰带来的不确定性影响。并基于Riccati方程给出了控制器设计。最后进行仿真实验验证理论分析。模拟仿真结果表明鲁棒性设计提高了EPS系统的性能。 展开更多
关键词 EPS系统 模型 鲁棒性 h∞设计
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分散H_∞状态反馈鲁棒控制设计——LMI方法 被引量:1
16
作者 桂卫华 谢永芳 +1 位作者 陈宁 吴敏 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期88-91,共4页
应用线性矩阵不等式(LMI)方法研究了大系统分散H∞控制问题.首先分析了分散H∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散H∞状态反馈控制器的参数化定理和一种基于LMI的迭代求解方法.把反馈增益的设计条件转化为一个双仿射矩... 应用线性矩阵不等式(LMI)方法研究了大系统分散H∞控制问题.首先分析了分散H∞状态反馈控制问题,然后提出了存在分散H∞状态反馈控制器的参数化定理和一种基于LMI的迭代求解方法.把反馈增益的设计条件转化为一个双仿射矩阵不等式,用LMI迭代算法求解分散控制器,并用实例说明了该方法的应用.结果表明,所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定,且使其H∞范数小于1. 展开更多
关键词 分散鲁棒控制 状态反馈 迭代算法 LMI
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不确定大系统分散鲁棒H_∞控制的LMI方法 被引量:1
17
作者 陈宁 桂卫华 蔡自兴 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第6期661-665,共5页
针对一类由N个子系统构成且存在参数不确定性的大系统,研究其分散鲁棒H∞控制器的设计方法.目标是分别设计状态反馈控制器和基于状态观测器的输出反馈控制器,使大系统在允许的参数不确定时鲁棒稳定,并且满足H∞性能指标.采用线性矩阵不... 针对一类由N个子系统构成且存在参数不确定性的大系统,研究其分散鲁棒H∞控制器的设计方法.目标是分别设计状态反馈控制器和基于状态观测器的输出反馈控制器,使大系统在允许的参数不确定时鲁棒稳定,并且满足H∞性能指标.采用线性矩阵不等式(LMI)的方法,分别给出了状态反馈和输出反馈分散H∞控制器存在的充分条件,利用LMI控制工具箱可方便地求解.仿真结果表明了该方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 分散控制 不确定性大系统 h∞控制器 状态反馈 输出反馈 线性矩阵不等式
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永磁直线电机的H_∞鲁棒控制系统设计 被引量:2
18
作者 陈一秀 王永初 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第3期331-334,共4页
对矢量控制的永磁直线同步电机构成一个三环系统.为了克服不确定性因素和各种扰动对系统的影响,提高系统的鲁棒性能,在速度环和电流环内设计了H∞状态反馈控制器.将系统设计转化成H∞标准设计问题,然后通过求解线性矩阵不等式设计H∞状... 对矢量控制的永磁直线同步电机构成一个三环系统.为了克服不确定性因素和各种扰动对系统的影响,提高系统的鲁棒性能,在速度环和电流环内设计了H∞状态反馈控制器.将系统设计转化成H∞标准设计问题,然后通过求解线性矩阵不等式设计H∞状态反馈控制器.仿真结果表明,与常规的比例积分调节比例积分调节(PI)控制相比较,提出的控制策略使系统响应速度快,对扰动抑制能力强,对参数变化不敏感,具有较强的鲁棒性和伺服性能. 展开更多
关键词 永磁直线电机 h∞状态反馈控制器 线性矩阵不等式 鲁棒性
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基于状态反馈H_∞算法的高速水翼双体船姿态控制 被引量:1
19
作者 任俊生 杨盐生 《中国航海》 CSCD 北大核心 2004年第2期29-32,77,共5页
研究基于状态反馈H∞算法的高速水翼双体船在波浪中运动的姿态控制器的设计。首先对水翼双体船运动的非线性数学模型在平衡点线性化,建立水翼双体船的线性模型;然后应用状态反馈H∞算法设计水翼双体船的姿态控制器;最后利用Matlab的Simu... 研究基于状态反馈H∞算法的高速水翼双体船在波浪中运动的姿态控制器的设计。首先对水翼双体船运动的非线性数学模型在平衡点线性化,建立水翼双体船的线性模型;然后应用状态反馈H∞算法设计水翼双体船的姿态控制器;最后利用Matlab的Simulnk工具箱,以高速水翼双体船HC200B A1为例进行仿真研究,结果表明该控制器设计能够有效地减少波浪引起的不利船体摇荡,使得船体在波浪中保持在预定的姿态。在同样参数条件下,对状态反馈H∞控制器与线性二次型调节器(LQR)设计的控制效果进行比较,显示前者的控制效果要优于后者。 展开更多
关键词 状态反馈h∞算法 高速水翼双体船 姿态控制器 设计 线性模型 仿真
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连续综合控制系统的状态反馈广义H_(2)控制 被引量:3
20
作者 孙凤琪 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第8期901-910,共10页
基于Lyapunov稳定性理论、矩阵分析法、线性矩阵不等式等方法,对同时带有控制输入和干扰输入的奇异摄动时变时滞不确定控制系统进行广义H_(2)控制研究.设计一个记忆状态广义H_(2)控制器,给出具体设计方法的判定定理.并对时滞依赖和时滞... 基于Lyapunov稳定性理论、矩阵分析法、线性矩阵不等式等方法,对同时带有控制输入和干扰输入的奇异摄动时变时滞不确定控制系统进行广义H_(2)控制研究.设计一个记忆状态广义H_(2)控制器,给出具体设计方法的判定定理.并对时滞依赖和时滞独立两种情形下采用新的引理,推出保守性相对更小的稳定性判据.对所得结论进行线性化处理,用数值样例验证了该文所得结论的有效性和可行性.指出在零到奇异摄动上界的整个区间范围内,闭环系统渐近稳定,扩大了广义H_(2)稳定空间,缩小了L_(2)-L_(∞)的性能指标.通过与相关文献进行稳定态指标对比,展示出该文所得方法具有一定的优越性和较小的保守性,并且适用于标准和非标准情形. 展开更多
关键词 LYAPUNOV稳定性 广义h_(2)控制 状态反馈控制器 L_(2)-L_(∞)性能指标 交叉项界定法
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