积分二次约束线性系统的H_∞控制器设计:一种LMI方法

1

作者 胡中骥 施颂椒 翁正新 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期647-649,共3页

基于动态耗散理论 ,给出了具有积分二次约束线性系统稳定和具有L2 有限增益的充分条件 .导出了积分二次约束线性系统H∞ 状态反馈和动态输出反馈降阶控制器的设计方法 ,并转化为多个线性矩阵不等式 ,利用LMI工具箱求解 .

关键词 H∞控制器 设计 积分二次约束线性系统 LMI方法 线性矩阵不等式 状态反馈 输出反馈

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有积分二次约束属性的网络控制系统H_∞容错控制 被引量：6

2

作者 彭高丰 蒋伟进 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期406-412,共7页

针对一类具有积分二次约束属性的时滞网络控制系统,研究了系统在不等间隔采样下的H_∞容错控制.首先,分析并处理了网络控制系统中时滞与不等间隔采样之间的关系.以此为基础,建立了不等间隔采样下的不确定时滞网络控制系统的切换模型.通... 针对一类具有积分二次约束属性的时滞网络控制系统,研究了系统在不等间隔采样下的H_∞容错控制.首先,分析并处理了网络控制系统中时滞与不等间隔采样之间的关系.以此为基础,建立了不等间隔采样下的不确定时滞网络控制系统的切换模型.通过构造Lyapunov函数,运用H_∞控制方法,以及设计具有积分二次约束属性的控制器,获得了基于LMI描述的系统时滞依赖稳定性判据.然后,建立了网络控制系统的传感器故障模型和传感器故障下的网络控制系统数学模型.通过把结论运用到传感器出现故障的网络控制系统,得到了系统在H_∞容错控制下的稳定性判据.最后,通过与其他文献介绍的方法进行比较的一个例子,说明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 网络控制系统 积分二次约束性 不等间隔采样 传感器故障 H_∞控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于积分二次约束混合摄动系统的摄动界

3

作者 董海荣 耿志勇 +1 位作者 王金枝 黄琳 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1133-1140,共8页

　讨论正向通道为线性不确定系统,反馈通道为非线性动态不确定系统组成的不确定混合摄动系统的摄动界问题·　假定其线性部分的参数不确定由区间摄动模式描述,非线性部分的动态不确定由积分二次约束(IQC)描述·　用Minkowski泛... 　讨论正向通道为线性不确定系统,反馈通道为非线性动态不确定系统组成的不确定混合摄动系统的摄动界问题·　假定其线性部分的参数不确定由区间摄动模式描述,非线性部分的动态不确定由积分二次约束(IQC)描述·　用Minkowski泛函出给出区间摄动模式下的摄动界的定义。 展开更多

关键词 混合摄动系统 摄动界 积分二次约束 参数不确定 稳定检验 鲁棒控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

离散时间系统的鲁棒稳定性分析——积分二次约束方法

4

作者 郁文生 黄琳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期643-646,共4页

利用新近发展起来的积分二次约束 (IQC)方法 ,对离散时间系统 ,给出了其鲁棒稳定性分析准则 ,使一大类古典稳定性结果可以统一和概括在积分二次约束的框架之下 .并且 ,利用积分二次约束方法 ,讨论了一类混合摄动系统的鲁棒稳定性 .

关键词 离散时间系统 积分二次约束 鲁棒稳定性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

积分二次约束下系统鲁棒镇定的凸参数化方法

5

作者 耿志勇 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期422-425,共4页

研究了积分二次约束下不确定系统的鲁棒控制器设计问题．通过将控制器的Youla参数化方法与鲁棒稳定性频域判据相结合，将鲁棒控制器设计问题转化为RH^∞空间的凸可行性问题，进而将该问题转化为求解频域线性矩阵不等式的可行解问题．在... 研究了积分二次约束下不确定系统的鲁棒控制器设计问题．通过将控制器的Youla参数化方法与鲁棒稳定性频域判据相结合，将鲁棒控制器设计问题转化为RH^∞空间的凸可行性问题，进而将该问题转化为求解频域线性矩阵不等式的可行解问题．在此基础上，利用有理函数矩阵边界插值方法求得鲁棒控制器． 展开更多

关键词 积分二次约束 鲁棒镇定 凸参数化 线性矩阵不等式

在线阅读 下载PDF 职称材料

离散时间系统下的积分二次约束方法的几个问题

6

作者 喻学刚 黄琳 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期103-107,共5页

研究了离散情形下的反馈系统的稳定性问题 ,利用新近发展起来的积分二次约束( IQC)方法 ,对离散系统的反馈连接问题 ,给出了其稳定性分析准则和一些必要条件 ,这些结果适用于时不变与时变系统 .其次 ,利用已有的结果 ,得到了离散时变系... 研究了离散情形下的反馈系统的稳定性问题 ,利用新近发展起来的积分二次约束( IQC)方法 ,对离散系统的反馈连接问题 ,给出了其稳定性分析准则和一些必要条件 ,这些结果适用于时不变与时变系统 .其次 ,利用已有的结果 ,得到了离散时变系统 MIMO情况下的绝对稳定性问题的一个判据 .最后 ,利用一个较强的 IQC定义 。 展开更多

关键词 积分二次约束 离散时间系统 稳定性 时域

在线阅读 下载PDF 职称材料

输入受限线性系统鲁棒抗饱和控制 被引量：3

7

作者 黄显林 葛东明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1613-1618,共6页

针对抗饱和控制的鲁棒性问题,将研究扩展到对输入饱和非线性、时变参数和动态不确定性具有结构摄动的鲁棒性框架内,给出了一种线性时不变系统鲁棒抗饱和控制算法.鉴于积分二次型约束具有刻画结构不确定性的能力,选择在积分二次型约束框... 针对抗饱和控制的鲁棒性问题,将研究扩展到对输入饱和非线性、时变参数和动态不确定性具有结构摄动的鲁棒性框架内,给出了一种线性时不变系统鲁棒抗饱和控制算法.鉴于积分二次型约束具有刻画结构不确定性的能力,选择在积分二次型约束框架下解决问题.以定标的线性矩阵不等式形式给出了系统分析和控制综合条件.飞行控制仿真结果说明此算法不仅可以成功克服饱和非线性,且对时变参数和动态不确定性具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 鲁棒性 抗饱和 饱和非线性 积分二次型约束 线性矩阵不等式

在线阅读 下载PDF 职称材料

一类非线性反馈系统的稳定性分析 被引量：2

8

作者 喻学刚 黄琳 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期34-43,共10页

利用新近发展起来的积分二次约束 (IQC)方法 ,研究了一类较为普遍的非线性反馈连接的L2 稳定性问题 ,给出了其稳性分析准则和一些必要条件 ,这些结果适用于时不变与时变系统。其次 ,利用已有的结果 ,研究了非线性环节具有扇区特性的稳... 利用新近发展起来的积分二次约束 (IQC)方法 ,研究了一类较为普遍的非线性反馈连接的L2 稳定性问题 ,给出了其稳性分析准则和一些必要条件 ,这些结果适用于时不变与时变系统。其次 ,利用已有的结果 ,研究了非线性环节具有扇区特性的稳定性问题。在单输入单输出 (SISO)的情况下 ,给出了时变系统的圆判据。而在多输入多输出MIMO的情况下 ,也给出了一个稳定性判据 。 展开更多

关键词 积分二次约束 适定性 非线性反馈系数 L2-稳定性 广义LUR'E问题 分析准则 圆判据 稳定性判据

在线阅读 下载PDF 职称材料

吸气式高超声速飞行器纵向机动飞行的鲁棒线性变参数控制 被引量：15

9

作者 黄显林 葛东明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1789-1797,共9页

针对一个吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒变增益控制问题。为处理对建模误差的鲁棒性问题,将标准的线性变参数(Linear Parameter-Varying)控制算法扩展到对参数和动态不确定性具有结构摄动的鲁棒性框架内。基于对建模不确定性的... 针对一个吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒变增益控制问题。为处理对建模误差的鲁棒性问题,将标准的线性变参数(Linear Parameter-Varying)控制算法扩展到对参数和动态不确定性具有结构摄动的鲁棒性框架内。基于对建模不确定性的积分二次型约束(Integral Quadratic Constraint)刻画,以定标的线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality)形式给出了其鲁棒控制算法。考虑到描述飞行器动态数值非线性模型的复杂性,建立了其解析形式的曲线拟合模型。基于此解析模型,推导了LPV模型用于控制设计和开环分析。设计了以动压和马赫数为增益变量的飞行控制系统。控制器设计将LPV控制器和变增益比例积分补偿器组合成内外环结构,实现了姿态稳定性和精确的轨迹跟踪性能。非线性仿真结果证实了算法和应用的有效性。 展开更多

关键词 高超声速 线性变参数(LPV) 积分二次型约束(IQC) 内外环

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进型IQC算法的时延电力系统控制方法研究 被引量：3

10

作者 蔡东升 黄琦 +3 位作者 李坚 易建波 胡维昊 滕予非 《电测与仪表》 北大核心 2019年第1期15-21,共7页

通信时延会影响广域电力系统的稳定性,是控制系统性能恶化或者失效的重要原因之一。文章首先建立了计及时延的电力系统微分方程模型,提出基于改进型积分二次约束(Integral Quadratic Constraint,IQC)算法的时延电力系统稳定分析与控制... 通信时延会影响广域电力系统的稳定性,是控制系统性能恶化或者失效的重要原因之一。文章首先建立了计及时延的电力系统微分方程模型,提出基于改进型积分二次约束(Integral Quadratic Constraint,IQC)算法的时延电力系统稳定分析与控制方法。相比于传统IQC算法,该方法约束时延电力系统的输入输出,利用IQC和耗散不等式相结合的方法来设计时延反馈控制器,使稳定性判据的保守性更好。文章以IEEE两区域四机系统为例,采用DSATOOLS的TSAT进行仿真,结果表明所提出的方法有效地减小振荡并降低时延对电力系统稳定性的影响。 展开更多

关键词 时延电力系统 稳定性 时延反馈 二次积分约束

在线阅读 下载PDF 职称材料

一类混合不确定时滞系统的鲁棒控制问题 被引量：1

11

作者 董海荣 耿志勇 黄琳 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期760-765,共6页

研究了一类同时具有参数不确定和动态不确定时滞系统的鲁棒控制问题。假定其线性部分的参数不确定由区间摄动模式描述 ,非线性部分的动态不确定由积分二次约束 (IQC)描述 ,给出时滞互联系统鲁棒稳定的充分条件。并根据积分二次约束乘子... 研究了一类同时具有参数不确定和动态不确定时滞系统的鲁棒控制问题。假定其线性部分的参数不确定由区间摄动模式描述 ,非线性部分的动态不确定由积分二次约束 (IQC)描述 ,给出时滞互联系统鲁棒稳定的充分条件。并根据积分二次约束乘子双凸函数和凸凹函数的特性 。 展开更多

关键词 时滞系统 积分二次约束 参数不确定 鲁棒控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

一类混合不确定性系统的摄动界估计问题(英文)

12

作者 董海荣 耿志勇 +1 位作者 王金枝 黄琳 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期661-668,共8页

研究了混合摄动模式下反馈系统鲁棒稳定的摄动界。系统的正向通道为带有参数不确定性的线性系统 ,其不确定性为区间摄动模式 ,反馈通道为由积分二次约束给出的输入输出不确定性加以描述。用Minkowski泛函给出区间摄动模式下的摄动界的定... 研究了混合摄动模式下反馈系统鲁棒稳定的摄动界。系统的正向通道为带有参数不确定性的线性系统 ,其不确定性为区间摄动模式 ,反馈通道为由积分二次约束给出的输入输出不确定性加以描述。用Minkowski泛函给出区间摄动模式下的摄动界的定义 ,并给出参数空间中混合摄动模式下系统摄动界的估计式。在一些典型摄动模式下给出这类混合摄动系统的摄动界的有限检验结果。 展开更多

关键词 混合不确定性系统 摄动界估计 混合摄动 积分二次约束 参数不确定 稳定检验 线性系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于QP-ZNN的冗余度机械臂容错控制

13

作者 马黎 张迪 《现代制造工程》 北大核心 2025年第6期73-83,21,共12页

针对存在关节转速约束条件的机械臂冗余度解析及轨迹容错控制问题,提出了一种基于二次规划(Quadratic Programming,QP)且内嵌性能约束的零化神经网络(Zeroing Neural Network,ZNN)控制架构。首先,在速度层构建了含有约束条件的机械臂冗... 针对存在关节转速约束条件的机械臂冗余度解析及轨迹容错控制问题,提出了一种基于二次规划(Quadratic Programming,QP)且内嵌性能约束的零化神经网络(Zeroing Neural Network,ZNN)控制架构。首先,在速度层构建了含有约束条件的机械臂冗余度解析模型(时变欠定线性系统);其次,引入一个非线性可逆映射,将受约束系统状态变量转换为无约束变量,同时,构造包含关节速度项与末端位置偏差项的系统误差形式,并通过非线性变换将规定的性能约束(机械臂末端跟踪误差上、下界)嵌入系统误差中,进而构建了用于机械臂冗余度解析的QP问题模型,提出了基于ZNN的QP问题求解架构;然后,结合凸分析及Lyapunov稳定性理论对所提出的控制架构进行了全局稳定性和收敛性分析;最后,针对KUKA LBR IIWA 14 R820机械臂轨迹容错控制问题,通过仿真分析和物理实验对所提控制架构进行了性能验证。仿真分析结果表明:对于机械臂有/无关节故障工况,即使存在机械臂末端初始位置误差,针对不同形式的期望轨迹,所提QP-ZNN求解架构均能控制机械臂末端轨迹跟踪误差收敛至10^(-5)m数量级,且内嵌性能约束能够大幅提升所提控制架构的性能;相较于文献中已有的经典ZNN架构与变参数ZNN架构,所提内嵌性能约束的QP-ZNN控制架构的控制精度提升明显。物理实验结果进一步表明:即使机械臂存在多关节故障,针对不同类型的期望轨迹,所提内嵌性能约束的QP-ZNN控制架构仍可以驱使机械臂末端轨迹跟踪误差收敛于10-4m数量级。 展开更多

关键词 神经网络控制 二次规划 冗余度解析 机械臂 性能约束 时变欠定线性系统 容错控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

输入受限高超声速飞行器鲁棒变增益控制 被引量：15

14

作者 黄显林 葛东明 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1829-1836,共8页

针对一个输入受限吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒变增益控制问题。为处理飞行器模型中的建模误差和饱和非线性,将标准的线性变参数(linear parameter-varying,LPV)控制问题扩展到对时变参数、动态不确定性和饱和非线性具有结构... 针对一个输入受限吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒变增益控制问题。为处理飞行器模型中的建模误差和饱和非线性,将标准的线性变参数(linear parameter-varying,LPV)控制问题扩展到对时变参数、动态不确定性和饱和非线性具有结构摄动的鲁棒性框架内。基于对模型不确定性和饱和非线性的积分二次型约束刻画,以定标线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)形式给出其鲁棒变增益控制算法。为进行变增益控制系统设计,建立了飞行器的LPV模型。基于多时间尺度特性,提出了一种由姿态回路和轨迹回路组成的内外环控制结构。内环实现对姿态的严格控制和克服执行机构饱和,外环实现对轨迹的精确跟踪。控制器增益随动压和马赫数调度,实现大跨度机动飞行控制。非线性仿真结果证实了算法和应用的有效性。 展开更多

关键词 高超声速 变增益 线性变参数 抗饱和 积分二次型约束

在线阅读 下载PDF 职称材料

时域的IQC理论及其应用(英文)

15

作者 喻学刚 黄琳 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期323-329,共7页

在时域内研究了由一个稳定的线性系统和一个有界因果系统所构成的反馈内联系统的输入输出稳定性问题 ,给出了时域内的IQC的理论框架 ,得到了判定反馈内联系统稳定性的一些判据 ,同时也得出了一些必要条件。最后 ,作为前面结果的一个应... 在时域内研究了由一个稳定的线性系统和一个有界因果系统所构成的反馈内联系统的输入输出稳定性问题 ,给出了时域内的IQC的理论框架 ,得到了判定反馈内联系统稳定性的一些判据 ,同时也得出了一些必要条件。最后 ,作为前面结果的一个应用 ,将所得的结果应用到绝对稳定性问题中 。 展开更多

关键词 积分二次约束 时变系统 稳定性 反馈内联系统

在线阅读 下载PDF 职称材料