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基于遗传算法的超导磁储能装置H_2/H_∞鲁棒控制器设计 被引量:3
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作者 江全元 程时杰 +1 位作者 曹一家 李艳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期14-18,共5页
提出了应用GA(遗传算法 )设计H2 /H∞ 鲁棒控制器的一般方法。使得在满足闭环系统的H∞ 范数小于指定的工程要求的条件下误差信号的H2 范数最小。该问题可归结为一个带约束条件的极小值优化问题 ,并通过一种改进的遗传算法加以解决。该... 提出了应用GA(遗传算法 )设计H2 /H∞ 鲁棒控制器的一般方法。使得在满足闭环系统的H∞ 范数小于指定的工程要求的条件下误差信号的H2 范数最小。该问题可归结为一个带约束条件的极小值优化问题 ,并通过一种改进的遗传算法加以解决。该设计方法能对具有任意控制器结构的控制系统进行参数优化。与传统的鲁棒控制器设计方法相比 ,所提出的方法不仅可以提高控制器的鲁棒性 ,还具有易于进行参数优化的优点。将所提出的方法应用于超导磁储能装置 (SMES)PI型鲁棒控制器的设计 ,时域仿真结果表明所设计的控制器具有很好的鲁棒性 ,在不同的运行工况下均能有效阻尼电力系统的振荡。此外 ,控制器还具有结构简单、易于工程实现的优点。 展开更多
关键词 遗传算法 超导磁储能装置 h2/h∞鲁棒控制器 设计 电力系统 数字仿真
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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∞鲁棒控制器 设计 反馈控制器 数学模型 稳定性
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分布式驱动EV侧向稳定性鲁棒H∞控制研究 被引量:1
3
作者 龙云泽 封进 +1 位作者 张瑞宾 韦韬 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期34-39,共6页
为解决参数不确定性分布式驱动电动汽车侧向稳定性控制问题,提出一种鲁棒D稳定与H∞控制器设计方法。建立车辆二自由度动力学模型,构造侧向稳定性系统矩阵及增益控制矩阵。并考虑车辆动力学模型线性分式参数不确定性,建立了分布式驱动... 为解决参数不确定性分布式驱动电动汽车侧向稳定性控制问题,提出一种鲁棒D稳定与H∞控制器设计方法。建立车辆二自由度动力学模型,构造侧向稳定性系统矩阵及增益控制矩阵。并考虑车辆动力学模型线性分式参数不确定性,建立了分布式驱动电动汽车不确定性控制系统模型。给定复平面上的圆盘域D,通过鲁棒D稳定方法将不确定系统的全部极点设置于圆盘D内,保证系统稳定性和良好的暂态响应性能。设计了一种综合考虑鲁棒D稳定条件的车辆侧向稳定性H∞控制器。运用CarSim与MATLAB/Simulink进行联合仿真实验。实验结果表明,所设计鲁棒H∞控制器能有效提升分布式驱动电动汽车在极限工况下的侧向稳定性能。 展开更多
关键词 分布式驱动电动汽车 侧向稳定性 D稳定 h∞控制
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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
4
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 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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基于LMI的结构振动多目标鲁棒H_2/H_∞控制 被引量:14
5
作者 宁响亮 刘红军 +1 位作者 谭平 周福霖 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期167-172,共6页
研究了考虑建筑结构动力特性具有不确定性的多目标鲁棒H2/H∞控制问题。在设计控制器的过程中,将模型参数(包括质量、刚度和阻尼)的不确定性引入到状态方程的摄动矩阵之中,使得闭环系统对所有允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H... 研究了考虑建筑结构动力特性具有不确定性的多目标鲁棒H2/H∞控制问题。在设计控制器的过程中,将模型参数(包括质量、刚度和阻尼)的不确定性引入到状态方程的摄动矩阵之中,使得闭环系统对所有允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能。基于线性矩阵不等式优化技术,推导得到了线性矩阵不等式组来求解相应的多目标优化问题,应用MATLAB的线性矩阵不等式工具箱设计了输出反馈控制器。最后对一3层结构进行了振动控制仿真分析,结果表明了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 h2/h∞ 控制 线性矩阵不等式 摄动矩阵 多目标优化 动力特性
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直线永磁同步伺服电机位置控制器H_∞鲁棒性能设计 被引量:16
6
作者 傅建国 郭庆鼎 唐光谱 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期16-19,6,共5页
对于直线永磁同步伺服电机 ,提出了一种高精度的H∞ 鲁棒位置控制器。其中 ,使用H∞ 鲁棒控制理论设计反馈控制器 ,在具有模型摄动及外部干扰的情况下 ,保证了闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能 ;针对被控对象的标称模型设计IP积分 -比例位... 对于直线永磁同步伺服电机 ,提出了一种高精度的H∞ 鲁棒位置控制器。其中 ,使用H∞ 鲁棒控制理论设计反馈控制器 ,在具有模型摄动及外部干扰的情况下 ,保证了闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能 ;针对被控对象的标称模型设计IP积分 -比例位置控制器 ,以满足位置系统性能要求。设计的控制器既保证了系统的鲁棒性 ,又保证了系统的跟踪性能。仿真结果表明了提出方案的合理性和有效性。 展开更多
关键词 直线永磁同步伺服电机 h∞控制 性能 位置控制器
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冷连轧机张力系统H_∞混合灵敏度鲁棒控制器设计 被引量:8
7
作者 方一鸣 陆金波 +1 位作者 刘仙 王益群 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第8期1812-1815,共4页
针对2030五机架冷连轧机四五机架间张力系统被控对象,利用H混合灵敏度鲁棒控制方法设计了其张力鲁棒控制器。仿真研究结果及与常规PI控制效果的比较表明,所设计的张力鲁棒控制器对前后滑和外界干扰等不确定性具有更好的抑制作用,从而证... 针对2030五机架冷连轧机四五机架间张力系统被控对象,利用H混合灵敏度鲁棒控制方法设计了其张力鲁棒控制器。仿真研究结果及与常规PI控制效果的比较表明,所设计的张力鲁棒控制器对前后滑和外界干扰等不确定性具有更好的抑制作用,从而证明了所设计控制器的有效性。 展开更多
关键词 冷连轧机 张力控制 混合灵敏度 h∞控制器 前后滑
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具有弱磁调速的轧机速度系统H_∞鲁棒跟踪控制器设计 被引量:6
8
作者 方一鸣 王乐 +1 位作者 王益群 焦晓红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期100-103,共4页
轧机速度系统通常由直流电机驱动,当具有基速以上的弱磁调速时,速度控制系统的开环放大系数将会由于Cmφ的变化和电机转动惯量等参数的摄动而产生较大范围内的变化,且在电流调节器和速度调节器设计时常忽略反电势闭环的影响,因此,速度... 轧机速度系统通常由直流电机驱动,当具有基速以上的弱磁调速时,速度控制系统的开环放大系数将会由于Cmφ的变化和电机转动惯量等参数的摄动而产生较大范围内的变化,且在电流调节器和速度调节器设计时常忽略反电势闭环的影响,因此,速度控制系统具有较大的参数不确定性和一定的模型误差。另外,轧机速度系统的外界轧 制负载扰动具有较大的时变不确定性,因此,为使速度控制系统具有较好的鲁棒稳定性和干扰抑制性能,该文基于内模原理的H∞混合灵敏度控制方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果及与常规PI控制器效果的比较表明,所设计的速度控制系统具有优良的干扰抑制性能和鲁棒稳定性。 展开更多
关键词 轧机速度系统 h∞跟踪控制器 设计 弱磁调速 直流电机
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H_∞滑模鲁棒励磁控制器设计 被引量:17
9
作者 葛友 李春文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期1-4,共4页
电力系统的鲁棒励磁控制模型具有非线性和不确定性等特点。并且,其不确定性不满足匹配条件。该文结合反馈线性化、H干扰抑制和滑模变结构控制,利用反馈线性化技术, 将鲁棒励磁控制模型转化为线性不确定模型;利用H干扰抑制技术, 获得了... 电力系统的鲁棒励磁控制模型具有非线性和不确定性等特点。并且,其不确定性不满足匹配条件。该文结合反馈线性化、H干扰抑制和滑模变结构控制,利用反馈线性化技术, 将鲁棒励磁控制模型转化为线性不确定模型;利用H干扰抑制技术, 获得了具有抑制不满足匹配条件干扰能力的动态滑动模态;利用滑模变结构控制,获得了具有完全抑制满足匹配条件干扰的控制律。并设计了H滑模鲁棒励磁控制器。仿真结果表明:文中所设计的控制器能够有效地稳定电力系统。 展开更多
关键词 电力系统 h∞控制 数学模型 h∞滑模励磁控制器 设计
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参数不确定性时滞系统的鲁棒H_∞ 容错控制器设计(英文) 被引量:12
10
作者 杨建军 吴方向 史忠科 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期442-444,448,共4页
研究了一类同时具有参数不确定性、外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的问题 .给出了该类系统一种鲁棒H∞ 容错控制器的设计方法 .通过假设失效执行器的输出信号是任意能量有界的干扰信号 ,不确定线性时滞系统的容错控制问题转化成了... 研究了一类同时具有参数不确定性、外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的问题 .给出了该类系统一种鲁棒H∞ 容错控制器的设计方法 .通过假设失效执行器的输出信号是任意能量有界的干扰信号 ,不确定线性时滞系统的容错控制问题转化成了鲁棒H∞ 控制问题 .控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到 ,而且控制器与时滞常数无关 .设计例子证明了所给方法的有效性 . 展开更多
关键词 时滞系统 h∞容错控制器 参数不确定性
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网络控制系统H_∞鲁棒控制器设计 被引量:5
11
作者 陆仲达 田群宏 +1 位作者 王俊科 徐凤霞 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第2期472-475,共4页
针对存在不确定时延的网络控制系统,将未知扰动和建模误差转换为满足给定约束的矩阵,建立具有参数不确定性的网络控制系统模型。基于Lyapunov稳定性理论证明控制系统渐近稳定,结合线性矩阵不等式完成H∞鲁棒控制器设计。通过仿真实验,... 针对存在不确定时延的网络控制系统,将未知扰动和建模误差转换为满足给定约束的矩阵,建立具有参数不确定性的网络控制系统模型。基于Lyapunov稳定性理论证明控制系统渐近稳定,结合线性矩阵不等式完成H∞鲁棒控制器设计。通过仿真实验,比较在不同时延条件下系统的状态响应曲线,结果证明所设计的H∞鲁棒控制器可以解决系统中存在不确定建模误差、干扰和时延等问题,具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 不确定时延 LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式 h∞控制器
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统一潮流控制器的H_∞鲁棒控制器设计 被引量:4
12
作者 雷绍兰 颜伟 +1 位作者 王官洁 周林 《中国电力》 CSCD 北大核心 2002年第6期48-50,共3页
基于H∞控制理论,运用混合灵敏度方法设计了UPFC的H∞鲁棒控制器。仿真表明:UPFC的H∞控制具有比线性最优控制更好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性和稳定性。
关键词 统一潮流控制器 h∞控制器 设计 稳定性 电力系统
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具有控制器增益变化的不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制 被引量:21
13
作者 王武 杨富文 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期1043-1046,共4页
关键词 控制器 增益变化 h∞控制 不确定时滞系统
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带有外干扰的滞后离散广义系统鲁棒H_∞控制器设计:LMI方法 被引量:6
14
作者 谢湘生 胡刚 刘洪伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期937-939,共3页
研究了带有外部干扰与状态滞后的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且将这一条件表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而使得控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解... 研究了带有外部干扰与状态滞后的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且将这一条件表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而使得控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决 . 展开更多
关键词 离散广义系统 h∞控制器 设计 LMI方法 稳定性 控制 线性矩阵不等式
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BTT导弹的协调式分散鲁棒H_∞控制器设计 被引量:6
15
作者 张颖昕 董朝阳 +1 位作者 王青 陈宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期734-740,共7页
BTT(倾斜转弯)导弹在飞行过程中常处于大迎角和快速滚动状态,这时通道间的运动学耦合为非线性形式且不能忽略。针对这一问题,提出了一种基于分散控制思想的协调式鲁棒H∞控制器设计方法。根据期望动态性能,为每个子系统设计高品质参考... BTT(倾斜转弯)导弹在飞行过程中常处于大迎角和快速滚动状态,这时通道间的运动学耦合为非线性形式且不能忽略。针对这一问题,提出了一种基于分散控制思想的协调式鲁棒H∞控制器设计方法。根据期望动态性能,为每个子系统设计高品质参考模型。引入协调支路有效消除通道间的主要耦合因素,并假设未补偿的耦合满足二次约束。基于鲁棒控制理论,在耦合项满足上述约束的前提下,设计控制器使得系统渐近稳定,同时从参考输入到跟踪误差传递函数的H∞范数最小。推导并得出了鲁棒控制器存在的充分条件,并将其归结为一个有限维线性矩阵不等式的优化问题。对BTT导弹的仿真结果表明了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 BTT导弹 h∞控制 分散控制 线性矩阵不等式
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基于观测器的鲁棒H_2控制器设计 被引量:10
16
作者 夏元清 贾英民 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期235-240,共6页
研究了一类含有参数不确定系统的观测器型鲁棒 H2 控制器的设计问题 .基于状态反馈和观测器设计的可分离性原理 ,给出了控制器存在的充分条件和系统 H2 性能指标的一个上界 .利用线性矩阵不等式凸优化方法还得到了使该界达到最小的观测... 研究了一类含有参数不确定系统的观测器型鲁棒 H2 控制器的设计问题 .基于状态反馈和观测器设计的可分离性原理 ,给出了控制器存在的充分条件和系统 H2 性能指标的一个上界 .利用线性矩阵不等式凸优化方法还得到了使该界达到最小的观测增益 . 展开更多
关键词 不确定系统 观测器 线性矩阵不等式 优化 h2控制器
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微电网背景下UPQC鲁棒H_2/H_∞优化控制方法研究 被引量:2
17
作者 李圣清 罗晓东 +2 位作者 李永安 曾黎琳 何政平 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期54-59,共6页
由于微电网中的负载、电源类型多变化快,造成大量谐波和电压波动等电能质量问题.为此,本文建立了UPQC统一数学模型,提出了一种基于鲁棒H2/H∞的微电网UPQC优化控制方法.该方法将模型参数的不确定性引入到状态方程中,使得闭环系统对所允... 由于微电网中的负载、电源类型多变化快,造成大量谐波和电压波动等电能质量问题.为此,本文建立了UPQC统一数学模型,提出了一种基于鲁棒H2/H∞的微电网UPQC优化控制方法.该方法将模型参数的不确定性引入到状态方程中,使得闭环系统对所允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能,把鲁棒H2/H∞控制器的设计转化为具有线性矩阵不等式的优化问题,进而推导出线性动态反馈控制器.理论分析和仿真实验结果表明:该方法具有控制效果好、响应速度快、鲁棒性强等特点. 展开更多
关键词 h2/h∞ 线性矩阵不等式 微电网 UPQC 优化控制
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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
18
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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混合H_2/H_∞鲁棒控制在飞行器控制中的应用 被引量:5
19
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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一类不确定性系统鲁棒H_∞控制器的设计 被引量:5
20
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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