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混合H_2/H_∞鲁棒控制在飞行器控制中的应用 被引量:5
1
作者 唐治理 雷虎民 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期11-12,23,共3页
利用混合H2/H∞鲁棒控制技术设计了某型飞行器运动控制系统。用小扰动方法对飞行器非线性运动控制系统进行线性化,之后建立了混合H2/H∞鲁棒控制问题的系统模型,设计了H2/H∞鲁棒控制器,使飞行器运动系统有较大的鲁棒稳定性同时满足一... 利用混合H2/H∞鲁棒控制技术设计了某型飞行器运动控制系统。用小扰动方法对飞行器非线性运动控制系统进行线性化,之后建立了混合H2/H∞鲁棒控制问题的系统模型,设计了H2/H∞鲁棒控制器,使飞行器运动系统有较大的鲁棒稳定性同时满足一定的鲁棒性能要求。仿真结果表明,系统具有满意的鲁棒稳定性和闭环噪声抑制性能。 展开更多
关键词 混合h2/h∞鲁棒控制 LMI(线性矩阵不等式) 鲁棒稳定 鲁棒性能
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混合H_2/H_∞鲁棒控制器设计 被引量:14
2
作者 王进华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期45-53,共9页
在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的... 在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H2/H∞反馈控制器设计.H2和H∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H2/H∞反馈控制器,与H2和H∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2,H∞和混合H2/H∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性. 展开更多
关键词 优化控制理论 混合h2/h∞鲁棒控制 设计 反馈控制 数学模型 鲁棒稳定性
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基于小波的混合H_2/H_∞鲁棒控制数值解法
3
作者 张成科 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期332-335,共4页
基于小波基函数的正交逼近特性及运算矩阵,提出了一种求解混合H2/H∞鲁棒控制问题的新方法。该方法利用离散小波快速算法的数值矩阵,将原问题转化为代数矩阵问题,避免计算耦合Riccati微分方程,适合于计算机求解。文中给出了计算实例,计... 基于小波基函数的正交逼近特性及运算矩阵,提出了一种求解混合H2/H∞鲁棒控制问题的新方法。该方法利用离散小波快速算法的数值矩阵,将原问题转化为代数矩阵问题,避免计算耦合Riccati微分方程,适合于计算机求解。文中给出了计算实例,计算结果令人满意。 展开更多
关键词 混合h2/h∞鲁棒控制 NASh策略 小波 数值逼近
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不确定系统混合H_2/H_∞鲁棒控制的直接迭代LMI方法 被引量:12
4
作者 叶思隽 王新民 +1 位作者 张清江 李俨 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期247-255,共9页
设计多胞型不确定系统的控制器时,引入附加变量能够减小设计保守性,但这会使线性矩阵不等式(LMI)的维数大大增加,控制器难以求解.本文阐述了一种基于直接迭代线性矩阵不等式(DILMI)方法的混合H2/H∞鲁棒控制方法.首先借助于仿射二次稳... 设计多胞型不确定系统的控制器时,引入附加变量能够减小设计保守性,但这会使线性矩阵不等式(LMI)的维数大大增加,控制器难以求解.本文阐述了一种基于直接迭代线性矩阵不等式(DILMI)方法的混合H2/H∞鲁棒控制方法.首先借助于仿射二次稳定理论将整个多胞型不确定集合的稳定性问题转化为该集合各顶点的稳定性问题.利用参数依赖Lyapunov方法,给出了一个保证系统鲁棒稳定,并满足混合H2/H∞性能指标的充分条件.随后采用DILMI算法实现了Lyapunov变量和控制增益的解耦,无需引入附加变量就能够求解充分条件中的非凸优化问题.最后,关于F-16多胞型模型的飞行仿真验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 多胞型不确定系统 仿射二次稳定 鲁棒控制 混合h2/h∞控制 直接迭代线性矩阵不等式(DILMI)
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基于H_2/H_∞混合优化的大型风电机组变桨距鲁棒控制技术研究 被引量:5
5
作者 刘颖明 朱江生 +3 位作者 姚兴佳 马奎超 王晓东 郭庆鼎 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期714-719,共6页
基于线性矩阵不等式(LMI)设计多目标鲁棒H2/H∞状态反馈变桨距控制器,并通过极点配置,保证闭环系统的动态和稳态性能。变桨距控制器设计时充分考虑了减缓传动链疲劳载荷,达到减小机组关键部件载荷的目的。使用FAST软件进行仿真,仿真结... 基于线性矩阵不等式(LMI)设计多目标鲁棒H2/H∞状态反馈变桨距控制器,并通过极点配置,保证闭环系统的动态和稳态性能。变桨距控制器设计时充分考虑了减缓传动链疲劳载荷,达到减小机组关键部件载荷的目的。使用FAST软件进行仿真,仿真结果表明新型控制策略可有效平稳风电机组输出功率并降低机组疲劳载荷,实现了优化H2/H∞鲁棒控制性能。 展开更多
关键词 变桨距控制 线性矩阵不等式 h∞鲁棒控制 h2控制 极点配置
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基于LPV动态逆的D稳定H_2/H_∞混合鲁棒控制无人直升机巡航
6
作者 孙文达 李平 方舟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1647-1654,共8页
将无人直升机不可测的旋翼动态视为准稳态构造线性转动动态的参数时变动态逆,引入相位补偿器解决前向通道相位滞后问题.针对动态逆方法对模型不确定性很敏感的问题,应用了H_∞鲁棒控制方法.加入H_2混合控制以改善控制性能,并加入区域稳... 将无人直升机不可测的旋翼动态视为准稳态构造线性转动动态的参数时变动态逆,引入相位补偿器解决前向通道相位滞后问题.针对动态逆方法对模型不确定性很敏感的问题,应用了H_∞鲁棒控制方法.加入H_2混合控制以改善控制性能,并加入区域稳定方法实现过渡态的控制指标.飞行试验验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 微小型无人直升机 非线性动态逆 线性参数时变 区域稳定 h∞鲁棒控制 h2控制
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柴电混合电力推进船舶负载频率H_∞鲁棒控制 被引量:5
7
作者 李洪跃 王锡淮 +1 位作者 肖健梅 陈晨 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期120-127,共8页
[目的]风、浪及海流等多种随机不确定因素会引起船舶综合电力系统负载频率的波动。[方法]采用电池补偿柴油发电机组输出功率与船舶需求功率之间的差值,对柴油发电机组进行二次调频控制,保证船舶电网功率平衡,抑制电网频率波动。建立综... [目的]风、浪及海流等多种随机不确定因素会引起船舶综合电力系统负载频率的波动。[方法]采用电池补偿柴油发电机组输出功率与船舶需求功率之间的差值,对柴油发电机组进行二次调频控制,保证船舶电网功率平衡,抑制电网频率波动。建立综合电力推进系统频率控制状态空间模型,基于H_∞混合灵敏度原理,选取合理的灵敏度与补灵敏加权函数设计鲁棒控制器,采用线性矩阵不等式(LMI)方法对设计的控制器进行求解并进行算例仿真。[结果]系统幅频特性表明,设计的鲁棒控制器具有合理性,短时冲击信号作用下的性能表现满足指标要求。与传统PI控制器的对比结果表明,设计的鲁棒控制器能显著抑制随机扰动引起的电网负载频率波动,减小柴油发电机组与电池的功率变化,电池荷电状态(SOC)变化范围明显缩小,可提高船舶电力系统鲁棒稳定性与鲁棒性能。[结论]该系统在各种工况下都能稳定运行并且使电网频率稳定,同时提高柴油发电机组燃油经济性,减小废气排放。 展开更多
关键词 混合电力推进 负载频率控制 线性矩阵不等式 混合灵敏度 h∞鲁棒控制
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基于LMI的高层建筑结构分散H_2/H_∞鲁棒控制 被引量:12
8
作者 孙万泉 李庆斌 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第6期218-222,共5页
针对输入荷载特性未知的高层建筑结构在集中控制下的可靠性低、计算量大等局限性,本文提出从分散H2/H∞鲁棒控制理论出发,对其进行线性矩阵不等式(LMI)求解,从而实现对多个子系统的多自由度建筑进行分散控制的方法。通过对一个高层剪切... 针对输入荷载特性未知的高层建筑结构在集中控制下的可靠性低、计算量大等局限性,本文提出从分散H2/H∞鲁棒控制理论出发,对其进行线性矩阵不等式(LMI)求解,从而实现对多个子系统的多自由度建筑进行分散控制的方法。通过对一个高层剪切型建筑结构进行仿真运算,探讨了土木工程中运用分散控制方法的有效性,以及该方法对建筑结构进行分散主动和半主动控制的一些特性。 展开更多
关键词 分散控制 h2/h∞鲁棒控制 大型建筑结构 线性矩阵不等式(LMI)
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基于对策论的H_2/H_∞多目标鲁棒控制研究 被引量:1
9
作者 孙小倩 侯明善 穆频 《电光与控制》 北大核心 2008年第6期30-32,87,共4页
为保证无人机在飞行过程中同时具有稳定鲁棒性和性能鲁棒性,必须采用H2/H∞混合控制方案。基于对策论的思想,把H2/H∞混合控制问题抽象为两个对局者信息不完全情况下的非零和博弈模型,利用纳什最大最小谈判解原理设计出求解H2/H∞混合... 为保证无人机在飞行过程中同时具有稳定鲁棒性和性能鲁棒性,必须采用H2/H∞混合控制方案。基于对策论的思想,把H2/H∞混合控制问题抽象为两个对局者信息不完全情况下的非零和博弈模型,利用纳什最大最小谈判解原理设计出求解H2/H∞混合控制的一般算法,得到H2/H∞非零和博弈模型的纳什均衡点。以某小型无人机纵向运动模型为研究对象,仿真结果表明通过纳什均衡点设计出的H2/H∞状态反馈控制器能够使系统在保持鲁棒稳定性的前提下获得最优化的动态性能指标,证明了这种思路的正确性和算法的有效性。 展开更多
关键词 飞行控制 无人机 对策论 h2/h∞控制 鲁棒控制
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列车垂向振动的混合灵敏度H_∞鲁棒控制
10
作者 孟建军 白欢 +1 位作者 牟健 张强 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期71-75,138,共6页
为有效抑制车辆振动,提出一种列车主动悬挂H_∞鲁棒控制器的设计方法。通过合理简化,建立车辆垂向振动动力学模型,同时,考虑到名义对象的不确定性和系统的性能要求,选用合适的权函数,设计出基于混合灵敏度PS/T广义模型的输出反馈式H_∞... 为有效抑制车辆振动,提出一种列车主动悬挂H_∞鲁棒控制器的设计方法。通过合理简化,建立车辆垂向振动动力学模型,同时,考虑到名义对象的不确定性和系统的性能要求,选用合适的权函数,设计出基于混合灵敏度PS/T广义模型的输出反馈式H_∞鲁棒控制器,并运用DGKF法给出控制器存在的充分条件。仿真结果表明:混合灵敏度H_∞鲁棒控制器能有效抑制车体的垂向振动,保证列车的乘坐舒适性和运行平稳性。 展开更多
关键词 h∞鲁棒控制 混合灵敏度 垂向振动
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线性系统的H_∞/L_2鲁棒控制问题及其简化
11
作者 徐建闽 周其节 樊晓平 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1995年第6期70-74,共5页
本文研究具有参数不确定性的线性系统的鲁棒性控制问题,提出并证明了不确定系统在H∞边界约束下使L2指标最小的充分条件,由此导出H∞/L2综合方法可将参数摄动系统的鲁棒控制器的设计问题转化为其标称系统当干扰强度增大时的鲁... 本文研究具有参数不确定性的线性系统的鲁棒性控制问题,提出并证明了不确定系统在H∞边界约束下使L2指标最小的充分条件,由此导出H∞/L2综合方法可将参数摄动系统的鲁棒控制器的设计问题转化为其标称系统当干扰强度增大时的鲁棒控制器的设计问题。 展开更多
关键词 线性系统 鲁棒控制 不确定系统 h∞范数 L2指标
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转向工况下主动悬架H_2/H_∞鲁棒控制研究 被引量:1
12
作者 李伟 张孝祖 李辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第3期24-27,共4页
以转向工况下整车主动悬架系统为研究对象,用线性分式变换理论对悬架参数进行不确定性分析,应用频率加权函数对不确定性系统进行频率加权增广描述,采用H2/H∞鲁棒控制方法,对系统进行仿真分析。仿真结果表明H/H鲁棒控制可以较好地提高... 以转向工况下整车主动悬架系统为研究对象,用线性分式变换理论对悬架参数进行不确定性分析,应用频率加权函数对不确定性系统进行频率加权增广描述,采用H2/H∞鲁棒控制方法,对系统进行仿真分析。仿真结果表明H/H鲁棒控制可以较好地提高悬架系统综合性能。 展开更多
关键词 主动悬架 转向工况 h2/h∞鲁棒控制 不确定性
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基于H_∞鲁棒控制的挠性卫星姿态控制 被引量:26
13
作者 宋斌 马广富 +1 位作者 李传江 谌颖 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期968-970,985,共4页
针对存在未建模动态、模型参数不确定性和外力矩扰动的挠性卫星,通过选择合适的加权函数将挠性卫星姿态控制问题转化为H∞混合灵敏度问题。采用H∞优化方法设计了鲁棒控制器。最后对卫星姿态控制系统进行了仿真研究,结果表明采用鲁棒控... 针对存在未建模动态、模型参数不确定性和外力矩扰动的挠性卫星,通过选择合适的加权函数将挠性卫星姿态控制问题转化为H∞混合灵敏度问题。采用H∞优化方法设计了鲁棒控制器。最后对卫星姿态控制系统进行了仿真研究,结果表明采用鲁棒控制器的姿控系统较传统的PID控制的姿控系统具有更好的鲁棒稳定性和抗干扰性能。 展开更多
关键词 挠性卫星 h∞鲁棒控制 姿态控制 混合灵敏度
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汽车主动悬架多目标H_2/H_∞混合控制 被引量:13
14
作者 方敏 史明光 陈无畏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期4-7,18,共5页
基于汽车四自由度半车模型设计主动悬架控制系统多目标优化控制律。采用高阶未建模扰动到控制输入传递函数的 H∞ 范数作为鲁棒性能评价指标 ,路面扰动到输出评价信号传递函数的 H2 范数作为 L QG性能评价指标 ,选取加权函数阵对悬架的... 基于汽车四自由度半车模型设计主动悬架控制系统多目标优化控制律。采用高阶未建模扰动到控制输入传递函数的 H∞ 范数作为鲁棒性能评价指标 ,路面扰动到输出评价信号传递函数的 H2 范数作为 L QG性能评价指标 ,选取加权函数阵对悬架的频域性能指标进行整定 ,设计了多通道多目标优化 H2 /H∞ 混合控制器。仿真结果表明 ,多目标 H2 /H∞ 混合控制方案在保证系统具有未建模鲁棒稳定性的前提下 ,可使汽车获得较好的操纵稳定性和行驶平顺性。 展开更多
关键词 主动悬架 汽车 行驶平顺性 操纵稳定性 h2/h∞混合控制 路面 车模 h∞范数 h2范数 建模
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汽车四轮转向系统的H_2/H_∞混合控制 被引量:11
15
作者 王洪礼 张锋 +1 位作者 乔宇 张伯俊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期578-580,共3页
为使汽车四轮转向系统具有良好的鲁棒性和干扰抑制性能 ,针对外界干扰 ,对汽车四轮转向系统模型进行了分析 ,并将其转化为H2 /H∞ 控制问题 ,运用Matlab的LMI控制工具箱设计了H2 /H∞ 混合最优控制器。仿真结果表明 ,设计的最优控制器... 为使汽车四轮转向系统具有良好的鲁棒性和干扰抑制性能 ,针对外界干扰 ,对汽车四轮转向系统模型进行了分析 ,并将其转化为H2 /H∞ 控制问题 ,运用Matlab的LMI控制工具箱设计了H2 /H∞ 混合最优控制器。仿真结果表明 ,设计的最优控制器具有良好控制效果。 展开更多
关键词 汽车 四轮转向系统 h2/h∞混合控制 鲁棒性 干扰抑制
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基于混合H_2H_∞的集成故障诊断与容错控制研究 被引量:13
16
作者 陈雪芹 耿云海 +1 位作者 张世杰 张迎春 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期890-896,902,共8页
研究了一类线性不确定系统的集成故障诊断与容错控制。针对执行机构和敏感器故障,考虑故障诊断结果的不确定性与系统参数的不确定性,分别采用H2和H∞范数作为系统故障诊断和容错控制的性能指标,设计输出反馈混合H2/H∞控制律,运用线性... 研究了一类线性不确定系统的集成故障诊断与容错控制。针对执行机构和敏感器故障,考虑故障诊断结果的不确定性与系统参数的不确定性,分别采用H2和H∞范数作为系统故障诊断和容错控制的性能指标,设计输出反馈混合H2/H∞控制律,运用线性矩阵不等式(LMI)方法求解集成故障诊断与容错控制问题。最后,建立卫星闭环姿态控制系统对算法进行了仿真验证,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 集成故障诊断与容错控制 混合h2/h∞ 线性矩阵不等式 卫星 姿态控制
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汽车防抱死制动系统的H_∞鲁棒控制 被引量:13
17
作者 严运兵 吴浩 赵慧 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期453-458,共6页
为克服道路条件变化与汽车载质量、制动器效能因数和胎压等参数摄动及因忽略系统非线性因素而出现的未建模动态特性给汽车制动防抱死系统(ABS)控制带来的不良影响,提高其鲁棒性和控制精度,运用汽车动力学理论,建立了ABS系统的数学模型... 为克服道路条件变化与汽车载质量、制动器效能因数和胎压等参数摄动及因忽略系统非线性因素而出现的未建模动态特性给汽车制动防抱死系统(ABS)控制带来的不良影响,提高其鲁棒性和控制精度,运用汽车动力学理论,建立了ABS系统的数学模型并进行了适当简化。采用混合灵敏度方法设计了基于滑移率控制的ABS系统H∞鲁棒控制器。利用Matlab/Simulink对所设计的鲁棒控制系统进行了仿真,并与传统PID控制作了对比分析。结果表明,ABS鲁棒控制器在控制精度、鲁棒稳定性及响应时间等方面都优于传统PID控制;在汽车载质量、制动效能因数和道路条件等发生变化的情况下,ABS鲁棒控制器均能承受参数变化的不确定性,并将车轮滑移率有效地控制在期望值附近,明显提高了整车的制动性能。 展开更多
关键词 ABS 滑移率 参数不确定性 混合灵敏度 h∞鲁棒控制
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一种卷绕传输系统的建模、辨识与混合灵敏度H_∞鲁棒控制
18
作者 徐昱琳 杨向萍 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期75-79,共5页
介绍了一个由开卷轴、拖动轴、收卷轴和两个张力感应器组成的织物卷绕传输系统的建模及模型的参数辨识,并采用混合灵敏度多变量H_∞鲁棒控制来改善系统的控制性能,减少织物张力与速度之间的耦和。
关键词 卷绕传输系统 建模 辨识 混合灵敏度h∞鲁棒控制
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舰载机着舰侧回路混合H_∞/H_2模型参考LPV控制 被引量:5
19
作者 朱齐丹 闻子侠 +1 位作者 张智 刘志林 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期83-91,共9页
针对舰载机对中着舰过程中,滚转速率与侧滑角运动之间存在固有耦合的问题,特别是在低攻角的情况下,这种耦合导致滚转速率与侧滑角符号方向相反,并有较大侧滑,严重降低了飞机的飞行品质,分散了飞行员对中着舰操控过程的精力.推导出了一... 针对舰载机对中着舰过程中,滚转速率与侧滑角运动之间存在固有耦合的问题,特别是在低攻角的情况下,这种耦合导致滚转速率与侧滑角符号方向相反,并有较大侧滑,严重降低了飞机的飞行品质,分散了飞行员对中着舰操控过程的精力.推导出了一类具有参考模型H∞/H2LFT(linear fractional transformation)的控制方法来解决这类耦合的侧向控制问题,H2控制不仅可抑制噪声干扰,还可降低通道间的耦合,实现着舰过程的解耦控制,使飞机的操纵响应满足参考模型的期望飞行品质,减少飞行员的工作负荷.对于着舰过程中由攻角变化而产生模型的大范围变化情况,采用线性变参数方法可解决这类具有模型不确性的参数依赖时变系统的精确控制问题.此外文中采用多Lyapunov函数的切换控制,进一步提高了闭环系统的整体性能. 展开更多
关键词 舰载机 切换控制 模型参考控制 混合h∞ h2控制 多参数依赖的Lyapunov函数 线性变参数系统(LPV) 横侧向解耦
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基于多步控制策略的混合H_2/H_∞鲁棒预测控制器设计 被引量:9
20
作者 黄鹤 李德伟 席裕庚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期944-950,共7页
针对具有外界扰动的线性定常(Linear time invariant,LTI)系统,本文研究了其鲁棒预测控制器(Robust model predictive control,RMPC)的设计方法.设计采用了混合的H2/H∞控制方法以有效地兼顾系统的抗干扰能力和闭环控制性能.同时,为了... 针对具有外界扰动的线性定常(Linear time invariant,LTI)系统,本文研究了其鲁棒预测控制器(Robust model predictive control,RMPC)的设计方法.设计采用了混合的H2/H∞控制方法以有效地兼顾系统的抗干扰能力和闭环控制性能.同时,为了降低设计的保守性,设计利用闭环多步控制策略以扩大控制器的可行范围,改善系统控制性能.进而,为了便于实际实施,提出该RMPC的简化设计,通过将大部分在线计算量离线完成以降低鲁棒预测控制器的在线计算量. 展开更多
关键词 鲁棒预测控制 多步控制策略 混合h2/h∞ 线性矩阵不等式
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