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考虑控制器饱和约束的单杆柔性机械臂鲁棒H∞保性能控制方法
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作者 高兴泉 杨昊 孙浩 《长江信息通信》 2024年第2期42-46,共5页
针对单杆柔性机械臂建模误差,控制器饱和及外界扰动的不确定性因素,提出了单杆柔性机械臂的鲁棒H∞保性能控制方法。现有单杆柔性机械臂控制方法多是忽略了其质量对系统性能的干扰,未考虑控制器输入饱和对电机寿命的影响。因此,文章将... 针对单杆柔性机械臂建模误差,控制器饱和及外界扰动的不确定性因素,提出了单杆柔性机械臂的鲁棒H∞保性能控制方法。现有单杆柔性机械臂控制方法多是忽略了其质量对系统性能的干扰,未考虑控制器输入饱和对电机寿命的影响。因此,文章将柔性机械臂的质量作为建模不确定性,然后基于李亚普诺夫函数推导出不确定线性系统鲁棒H∞保性能控制器存在的充分必要条件,将控制问题转换为一个线性矩阵不等式的优化问题。最终使二次性能指标上界或H∞变化范围最小。仿真结果表明,所设计的控制器对于柔性机械臂的振动有很好的抑制效果。 展开更多
关键词 控制器饱和 单杆柔性机械臂 鲁棒h∞保性能控制器 振动抑制
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三级倒立摆建模与H_∞鲁棒优化保性能控制 被引量:7
2
作者 薛安克 官伯林 +1 位作者 尚群立 王建中 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1637-1641,共5页
针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动... 针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动输入,从而将系统稳定问题转化为H∞范数求解问题.仿真实验结果证明,应用这种方法可以保证系统指数稳定,二次代价泛函满足性能指标,同时使系统具有相同H∞范数界γ.与传统方法相比,该方法对三级倒立摆的控制具有较强的鲁棒性,能够在系统存在外界干扰和不确定性时,仍能保持系统的稳定性. 展开更多
关键词 控制 倒立摆 不确定性 h∞控制 性能控制
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地震作用下结构振动保性能鲁棒H_2/H_∞控制
3
作者 赵世平 刘彦辉 谭平 《四川建筑科学研究》 北大核心 2011年第6期153-156,178,共5页
针对建筑结构振动控制模型的不确定性,研究了被控建筑结构模型参数不确定性时的保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题。将结构模型参数不确定性引入到被控结构状态方程的摄动矩阵之中,基于线性矩阵不等式设计了多目标保性能鲁棒混合H2/H∞鲁棒... 针对建筑结构振动控制模型的不确定性,研究了被控建筑结构模型参数不确定性时的保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题。将结构模型参数不确定性引入到被控结构状态方程的摄动矩阵之中,基于线性矩阵不等式设计了多目标保性能鲁棒混合H2/H∞鲁棒控制器。该控制器在规定的模型参数变化范围内,使得闭环控制系统同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能。最后,以一个缩尺的多层剪切型建筑结构模型为例,给出了保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题的设计过程,验证所提控制方法的有效性。数值分析结果表明,所提出的保性能鲁棒混合H2/H∞控制方法的控制效果明显,能有效地减小结构的地震峰值响应,且控制系统对结构参数不确定性有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 地震响应 振动控制 性能混合h2/h∞ 不确定性结构 线性矩阵不等式
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典型二阶积分对象的鲁棒H_∞ PID控制器的解析设计 被引量:4
4
作者 刘涛 顾诞英 张卫东 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期759-762,共4页
针对工业中常见的具有积分和时滞特性的二阶过程对象,根据鲁棒控制H∞性能指标提出了一种解析设计PID控制器的新方法,并给出了闭环控制系统保证内稳定的充分必要条件.通过在闭环系统给定点设置低通滤波器来达到二自由度控制,从而优化闭... 针对工业中常见的具有积分和时滞特性的二阶过程对象,根据鲁棒控制H∞性能指标提出了一种解析设计PID控制器的新方法,并给出了闭环控制系统保证内稳定的充分必要条件.通过在闭环系统给定点设置低通滤波器来达到二自由度控制,从而优化闭环系统的标称性能.通过仿真实例验证了该方法的优越性. 展开更多
关键词 PID控制器 积分 h∞生能指标 稳定性
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不确定时滞系统的鲁棒H_∞保性能滤波 被引量:3
5
作者 陈云 王俊宏 鲁仁全 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1664-1668,共5页
为了考虑系统对外界干扰的抑制性能,对一类同时具有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞系统保性能滤波问题进行了研究.利用Lyapunov-Krasovskii方法,得到以线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)表示的鲁棒H∞保性能滤波器... 为了考虑系统对外界干扰的抑制性能,对一类同时具有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞系统保性能滤波问题进行了研究.利用Lyapunov-Krasovskii方法,得到以线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)表示的鲁棒H∞保性能滤波器设计方法.用该方法设计的保性能滤波器使得滤波误差动态系统鲁棒稳定,且对外界干扰具有给定的抑制度.进而,将最优鲁棒H∞保性能滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式(LMIs)约束的凸优化问题.数值算例表明了所设计的滤波器对系统参数不确定性和外界干扰具有良好的抑制效果. 展开更多
关键词 不确定时滞系统 h∞滤波 性能 线性矩阵不等式(LMI)
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一类不确定性系统鲁棒H_∞控制器的设计 被引量:5
6
作者 孙平 井元伟 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期119-122,共4页
讨论了一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性系统鲁棒H∞控制问题.对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并对系统的H∞性能进行了分析和设计;给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件... 讨论了一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性系统鲁棒H∞控制问题.对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并对系统的H∞性能进行了分析和设计;给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束条件.数值算例说明了控制器设计方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 不确定性系统 二次稳定 h∞性能 控制器 线性矩阵不等式
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变体飞行器切换线性变参数鲁棒H_∞控制器 被引量:2
7
作者 何墉 章卫国 +2 位作者 王敏文 史静平 吕永玺 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1045-1049,共5页
针对变体飞行器在不同的机体构型其控制目标不同,提出了一种基于平均驻留时间方法的切换线性变参数(switching linear parameter varying,SLPV)鲁棒H_∞控制方法。该方法根据变体飞行器的任务模式及性能指标要求把后掠角变化范围分成不... 针对变体飞行器在不同的机体构型其控制目标不同,提出了一种基于平均驻留时间方法的切换线性变参数(switching linear parameter varying,SLPV)鲁棒H_∞控制方法。该方法根据变体飞行器的任务模式及性能指标要求把后掠角变化范围分成不同的区域,在不同的区域根据相应的控制目标给出系统满足鲁棒H_∞控制性能指标可解的条件及相应的LPV(LPV modeling of morphing aircraft)控制器,并用平均驻留时间方法保证变体过程的稳定性。仿真结果表明飞行器在变体过程中具有良好的鲁棒性和操纵性能。 展开更多
关键词 变体飞行器 多目标控制 h∞控制 LPV控制器 平均驻留时间
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不确定时变时滞系统的保成本H_∞鲁棒可靠控制 被引量:2
8
作者 滕青芳 范多旺 严伟 《兰州交通大学学报》 CAS 2010年第6期74-78,90,共6页
针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保成本H∞鲁棒可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保成本H∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为... 针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保成本H∞鲁棒可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保成本H∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式(LMI),并给出了系统状态反馈控制器的设计方法,所得的结果是时滞相关的.利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时变时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力. 展开更多
关键词 成本 h∞控制 可靠控制 不确定时变时滞系统 执行器失效 线性矩阵不等式
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不确定时滞系统H_∞控制性能分析的鲁棒可靠性方法 被引量:1
9
作者 郭书祥 李友仙 张陵 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期685-688,共4页
研究具有一般形式的不确定线性时滞系统鲁棒H∞控制器的可靠性问题。用区间变量描述控制系统时变参数的不确定性,将非概率可靠性方法和线性矩阵不等式(LM I)方法相结合,用于时滞不确定控制系统的鲁棒性能分析,提出了时变不确定性时滞系... 研究具有一般形式的不确定线性时滞系统鲁棒H∞控制器的可靠性问题。用区间变量描述控制系统时变参数的不确定性,将非概率可靠性方法和线性矩阵不等式(LM I)方法相结合,用于时滞不确定控制系统的鲁棒性能分析,提出了时变不确定性时滞系统H∞鲁棒性能分析的一种新方法——鲁棒可靠性方法。该法可给出控制系统满足性能要求的鲁棒可靠性度量及保证性能要求的基本参数的最大容许变异范围,且易于实施。数值算例说明了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 不确定性 时滞系统 区间变量 h∞性能 可靠性方法
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不确定时滞过程Smith预估鲁棒H_∞控制器的设计 被引量:2
10
作者 张晋 杨智 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2001年第1期59-63,共5页
以不确定大时滞过程为研究对象 ,对常规的 Smith预估控制系统进行变形 ,然后用灵敏度最小原则设计 H∞ 控制器 ,实现了对不确定大时滞过程的鲁棒性控制 .理论分析和仿真结果表明 ,这种新型控制方法能消除大时滞带来的不良影响 ,且鲁棒性... 以不确定大时滞过程为研究对象 ,对常规的 Smith预估控制系统进行变形 ,然后用灵敏度最小原则设计 H∞ 控制器 ,实现了对不确定大时滞过程的鲁棒性控制 .理论分析和仿真结果表明 ,这种新型控制方法能消除大时滞带来的不良影响 ,且鲁棒性强 ,能够有效抑制干扰和模型不确定性 ,只用一个可调参数就能有效协调系统的鲁棒性能和标称性能 . 展开更多
关键词 大时滞过程 模型不确定性 SMITh预估器 h∞控制器
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无人纵列式直升机鲁棒保性能控制器 被引量:1
11
作者 严强强 盛守照 林群馥 《兵工自动化》 2018年第12期34-38,共5页
为解决无人纵列式直升机模型建立的不确定性等问题,提出一种鲁棒保性能控制器设计方法。以某个转速配平点作为基准状态设计点,设计鲁棒最优保性能控制器,并通过仿真实验验证。实验结果表明:该方法能确保系统具有良好的稳定鲁棒性和性能... 为解决无人纵列式直升机模型建立的不确定性等问题,提出一种鲁棒保性能控制器设计方法。以某个转速配平点作为基准状态设计点,设计鲁棒最优保性能控制器,并通过仿真实验验证。实验结果表明:该方法能确保系统具有良好的稳定鲁棒性和性能鲁棒性,实现姿态响应的整体平滑,姿态跟随快速,控制效果良好。 展开更多
关键词 无人纵列式直升机 气动模型 不确定性 性能控制 飞行品质
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参数不确定的广义T-S模糊系统的鲁棒容错保性能控制 被引量:8
12
作者 朱宝彦 张庆灵 +1 位作者 笪可宁 李海燕 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期613-616,共4页
研究了参数不确定并且部分执行器可能失效的广义T S模糊系统鲁棒容错保性能控制问题·对于所容许的不确定参数,给出了鲁棒容错保性能控制器存在的充分条件·在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性... 研究了参数不确定并且部分执行器可能失效的广义T S模糊系统鲁棒容错保性能控制问题·对于所容许的不确定参数,给出了鲁棒容错保性能控制器存在的充分条件·在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性能指标·通过矩阵分解把广义系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,克服了广义系统不能直接利用LMI工具箱的弱点,从而和正常系统一样,可以直接使用LMI工具箱求解控制器·算例说明了所给方法的可行性和有效性· 展开更多
关键词 广义T-S模糊系统 不确定参数 状态反馈控制器 容错 性能控制 LMI
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某型飞机俯仰角运动的H_∞鲁棒控制器
13
作者 董新民 《电光与控制》 北大核心 1999年第3期38-43,共6页
介绍了应用H∞控制理论的混合灵敏度方法,设计了某型飞机俯仰角运动的H∞鲁棒控制器。文中给出了详尽的控制算法,推导了权函数应满足的条件,并对设计的H∞控制器进行了仿真研究,得到了满意的控制效果。
关键词 h∞控制 飞行控制器 稳定性 俯仰角
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网络控制系统的鲁棒保性能控制 被引量:7
14
作者 张喜民 李建东 张建国 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期96-100,共5页
针对单包传输、有界时变通信时延的网络控制系统,构建了一类描述网络控制系统的离散不确定时滞系统模型.为克服模型中随机网络通信时延对系统的影响,将时延不确定性转化为闭环系统参数的摄动;在此基础上,运用鲁棒控制理论、Lyapunov稳... 针对单包传输、有界时变通信时延的网络控制系统,构建了一类描述网络控制系统的离散不确定时滞系统模型.为克服模型中随机网络通信时延对系统的影响,将时延不确定性转化为闭环系统参数的摄动;在此基础上,运用鲁棒控制理论、Lyapunov稳定性原理提出了网络控制系统鲁棒保性能控制律存在条件,并给出了设计网络控制系统鲁棒保性能状态反馈控制器时求解线性矩阵不等式的方法. 展开更多
关键词 网络控制系统 时延 性能控制 状态反馈
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一类时滞系统的鲁棒H_∞保代价控制
15
作者 厉筱峰 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第6期921-925,共5页
研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有... 研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 随机扰动 时滞系统 h∞代价控制 线性矩阵不等式(LMI)
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摆式列车的 H_∞ 鲁棒控制研究 被引量:10
16
作者 杨名利 张汉全 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期19-22,共4页
在概述摆式列车基本工作原理的基础上,针对摆式列车运行环境的不确定性特点,提出了H∞控制方法。理论与试验研究表明,采用H∞控制方法符合摆式列车系统的基本设计思想,按试验模型设计的H∞车体倾摆控制系统,不仅满足要求的动态... 在概述摆式列车基本工作原理的基础上,针对摆式列车运行环境的不确定性特点,提出了H∞控制方法。理论与试验研究表明,采用H∞控制方法符合摆式列车系统的基本设计思想,按试验模型设计的H∞车体倾摆控制系统,不仅满足要求的动态和稳态性能指标,而且在对象模型参数连续时变摄动的情况下,仍然具有相当的鲁棒稳定性能。 展开更多
关键词 摆式列车 h∞控制方法 性能 列车 设计
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少保守性网络化控制系统鲁棒保性能容错控制 被引量:9
17
作者 李炜 王艳飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期170-178,共9页
研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩... 研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式(LMIs)的方式给出了最优控制器的设计方法。由于新模型中引入了时延下界,且在证明过程中未进行模型转换和交叉项放大处理,加上适当自由权矩阵的引入,都减少了结果的保守性,提升了容错满意度。最后以一仿真示例验证了文中所述方法的有效性。 展开更多
关键词 控制理论 网络化控制系统 时变时延 丢包 性能控制 容错控制
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基于鲁棒H_∞控制器的磁悬浮系统控制设计
18
作者 李亚琦 秦斌 王欣 《电子产品世界》 2019年第10期37-41,共5页
研究了磁悬浮小球系统的控制问题,为了解决传统PID控制方法在磁悬浮小球控制过程中调节效果不理想,鲁棒性较差,易受外界扰动而失去稳定的问题,采用了一种基于鲁棒控制的方法来进行系统的控制,鲁棒控制算法能解决磁悬浮系统在外界干扰的... 研究了磁悬浮小球系统的控制问题,为了解决传统PID控制方法在磁悬浮小球控制过程中调节效果不理想,鲁棒性较差,易受外界扰动而失去稳定的问题,采用了一种基于鲁棒控制的方法来进行系统的控制,鲁棒控制算法能解决磁悬浮系统在外界干扰的情况下使系统保持预期的性能要求。将传统PID控制与现代H∞鲁棒控制进行仿真比较,通过仿真结果表明利用鲁棒H∞控制系统能够提高磁悬浮系统的响应速度,降低系统超调量,较少外界干扰对系统的影响,更好地改善了磁悬浮系统的动态性能。 展开更多
关键词 h∞控制器设计 磁悬浮小球 PID 动态性能
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不确定离散切换系统的鲁棒D-稳定性与H_∞控制 被引量:3
19
作者 赵旭东 凌明祥 曾庆双 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期38-43,共6页
针对一类子系统为不确定离散时间系统的切换系统,研究系统的鲁棒D-稳定性与H∞控制.根据多李亚普诺夫函数法,以LM I的形式给出了在任意切换信号作用下,不确定离散切换系统同时具有鲁棒D-稳定性和H∞性能的充分条件.进而给出了保证闭环... 针对一类子系统为不确定离散时间系统的切换系统,研究系统的鲁棒D-稳定性与H∞控制.根据多李亚普诺夫函数法,以LM I的形式给出了在任意切换信号作用下,不确定离散切换系统同时具有鲁棒D-稳定性和H∞性能的充分条件.进而给出了保证闭环不确定系统具有鲁棒D-稳定性和H∞性能的状态反馈控制器的设计方案.仿真算例说明控制器设计方案的可行性与有效性. 展开更多
关键词 切换系统 D-稳定性 多李亚普诺夫函数 h∞性能
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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
20
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∞控制 LMI(线性矩阵不等式) 稳定 性能
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