保性能控制

摘要： 基于前期连续系统理论,利用李亚普诺夫稳定性理论、矩阵分析方法以及新的交叉向界定方法,构造了新的性能指标和新的李亚普诺夫泛函,对于不确定时滞离散奇异摄动控制系统进行了研究.给出了时滞依赖和时滞独立两种情况下的保性能控制器,推出了较小的性能指标上界.指出了在零到奇异摄动上界的整个区间范围内系统渐近稳定,缩小了上界、扩大了保性能控制区域.最后,用数值样例验证了结论的可行性和有效性,通过对比相关文献,展示了本文定理方法的优越性.

摘要： 线性时变周期(LTVP)系统是一类十分重要的系统,在研究该系统的镇定性问题时,一般需要设计状态反馈控制器.但是,传统的状态反馈控制器,往往无法考虑到控制器的一些性能指标,从而导致控制器不能达到要求.本文为了解决该问题,设计出保性能控制器,成功地解决了该问题.而且,本文还给出该保性能控制器,基于LMI的设计方法.最后,通过仿真实例,验证了该方法的有效性.

摘要： 为消除时滞、摄动以及不确定因素的影响,应用Lyapunov稳定性理论及矩阵分析方法,设计二次型性能指标,考虑一类加入法式摄动的弹性保性能控制,最后以线性矩阵不等式的形式构造了该系统渐近稳定的充分条件求解定理,求解出状态反馈的弹性保性能控制律。

摘要： 为消除时滞、摄动以及不确定因素的影响,应用Lyapunov稳定性理论及矩阵分析方法,设计二次型性能指标,考虑一类加入法式摄动的弹性保性能控制,最后以线性矩阵不等式的形式构造了该系统渐近稳定的充分条件求解定理,求解出状态反馈的弹性保性能控制律.

摘要： 本文主要研究了广义系统的输出反馈滑模保性能控制问题。在利用系统的输出信息设计完滑模面后,利用一个特殊的Lyapunov函数,得到了闭环系统在滑模面上渐近稳定的充分条件,并且,系统的性能指标有上界,得到的结果没有等式约束,是线性矩阵不等式的形式。接着,设计了控制律,使系统能在有限时间内到达滑模面上。最后,一个仿真算例有效的说明了该方法的正确性。

摘要： 基于Lyapunov稳定性理论,运用线性矩阵不等式、时滞分段分析以及自由权矩阵等方法,针对一类状态向量和控制输入中均含有时变时滞,且系统矩阵中含有不确定性的线性奇异摄动控制系统模型,讨论了其保性能控制问题.设计了一个无记忆状态反馈控制器,构造一种新的性能指标,提出新的Lyapunov泛函,得到了系统鲁棒稳定的充分性判据;给出了保性能控制律和性能指标最小上界,指出系统在保性能同时,对于在0到奇异摄动上界之间的任意摄动量,系统都渐近稳定,进而扩大了稳定界.最后,用数值算例说明控制方法的有效性和可行性.

摘要： 针对航天器大角度姿态机动控制问题,考虑存在外部干扰及模型参数不确定的影响,提出一种分散保性能控制策略.首先,对航天器姿态系统进行建模,并对模型的性质进行描述;其次,利用反馈线性化方法将航天器非线性模型变换成3个独立方程进行分散控制器的综合;最后,设计分散保性能鲁棒控制器,补偿航天器模型中参数不确定性,对外部干扰进行抑制.设计控制器时引入保性能控制律可以使系统在抑制外部干扰及补偿参数不确定性的同时,满足系统性能指标的要求,并给出了所研究闭环系统稳定性的严格证明,仿真结果表明所设计的控制器可行、有效.

摘要： 研究了一类含有饱和非线性状态约束的不确定离散时间时滞系统的保性能控制.基于Lyapunov稳定性理论,通过构造适当的Lyapunov函数,给出系统稳定的状态反馈控制器存在条件和设计方法.最后通过算例验证了文中所提方法的有效性.

摘要： 针对不确定采样控制系统的鲁棒保性能控制问题，首先将采样系统描述为跳变线性系统，基于矩阵凸组合思想构造了分段连续Lyapunov函数，进而在线性矩阵不等式框架内给出了不确定采样系统鲁棒稳定的条件。针对范数有界参数不确定采样系统，提出了鲁棒保性能控制器设计的在线算法，在每个采样周期内通过求解一组线性矩阵不等式的可行解来构造出状态反馈增益矩阵。最后的仿真算例验证了所提设计方法的有效性。

摘要： 三自由度直升机模型是一个典型的高阶次、多变量、非线性和强耦合系统。本文分析了直升机系统的组成、运动方式和数学模型,简要介绍了保性能控制理论。考虑直升机三个轴上的运动摩擦和高度角、俯仰角偏离建模位置的最大角度,得出系统的线性不确定矩阵,运用线性矩阵不等式的方法设计了保性能控制器。加入干扰的情况下,应用保性能控制器对直升机的飞行高度和旋转飞行位置进行跟踪控制。实验结果表明,保性能控制器可使直升机系统稳定运行,并且有较好的稳定性和鲁棒性。

摘要： 对于一类具有范数有界参数不确定性的关联多时滞大系统，研究其最优保性能分散状态反馈控制律的设计问题。基于线性矩阵不等式处理方法，导出保性能控制律存在的条件，并证明该条件等价于1个线性矩阵不等式的可行性问题，并用这个线性矩阵不等式的可行解给出保性能控制律的1个参数化表示。进而，通过建立并求解1个凸优化问题，给出最优保性能控制律设计方法。

摘要： 利用公共Lyapunov函数方法和凸优化方法，研究了一类范数有界不确定非线性切换系统的保性能控制问题。首先用欧式范数约束非线性项，在此基础上给出了状态反馈保性能控制的定义，同时导出了在任意切换下切换系统二次稳定保性能控制律存在的充分条件，也就是说表示为线性矩阵不等式(LMI)解的可行性问题。然后，其可行解提供了保性能控制器的一个参数化表示和性能指标上界;进一步以定理的形式给出了最优保性能控制律存在的充分条件。最后，数值仿真实例验证了所提方法的有效性。

摘要： 本文讨论了一类具有非线性扰动的Itδ类型随机时滞系统的H∞保性能控制问题。运用Lyapunov-krasovskii方法，设计非线性随机时滞系统的状态反馈保性能控制器。对于所有允许的非线性扰动，所设计的控制器使得闭环系统随机指数均方稳定，日具有给定H∞干扰抑制度。控制器存在的充分条件以线性矩阵不等式(LMI)的形式表示。进一步，通过求解具有LMIs约束的标准凸优化问题，给出非线性随机时滞系统的最优随机指数H∞保性能控制器的设计方法。最后通过一个数值例子验证所提方法的有效性。

摘要： 研究一类具有参数不确定线性时滞系统保性能控制问题。通过在线性无记忆状态反馈控制律中添加一状态时滞项，得到一类具有较小保守性的保性能控制律设计方法。对目标函数进行最优化，进而得到系统的最优保性能控制律设计方法，采用锥补线性算法，将此类非线性问题的可行解转化为一类受线性矩阵不等式约束的非线性规划问题，得到不确定线性时滞系统基于线性矩阵不等式的次优保性能控制律的设计方法。文末的数值实例表明了本文方法的有效性。

摘要： 本文针对短距起飞垂直降落(STOVL)飞机发动机存在的系统摄动和控制回路时滞问题,基于保性能控制理论,设计了保性能鲁棒控制器控制器,提出了求解相应线性矩阵不等式(LMI)的方法,实现发动机在工作条件恶化的情况下仍能保持满意的性能,保证飞行安全.并进一步考虑传感器故障,利用卡尔曼滤波器的特性,构建卡尔曼滤波器组,从而当传感器发生故障时,能够利用系统预测值重构控制信号,实现容错控制.仿真验证表明,本文所提的保性能控制方法可以提高STOVL发动机的稳态和动态性能,具有良好的容错能力.

摘要： 基于T-S模糊模型研究了非线性系统的非脆弱保性能控制问题。利用线性矩阵不等式处理方法，导出了非脆弱保性能控制器的存在条件。系统稳定性的充要条件归结为一组线性矩阵不等式(LMI)的可解性。仿真实验验证了该方法的有效性。

摘要： 针对一类不确定线性离散系统，研究具有状态反馈的保性能重复控制问题，提出一种基于二维模型的鲁棒离散重复控制方法。通过独立地考虑重复控制系统的控制行为与学习行为，建立不确定重复控制系统的二维模型。在此基础上，对给定的线性二次型性能指标，给出了基于线性矩阵不等式的保性能鲁棒重复控制律，通过调节性能指标中的相应权矩阵，实现了对控制和学习行为的独立调节。最后，数值仿真验证了本文所提方法的有效性。

摘要： 针对一类不确定线性离散系统，研究具有状态反馈的保性能重复控制问题，提出一种基于二维模型的鲁棒离散重复控制方法。通过独立地考虑重复控制系统的控制行为与学习行为，建立不确定重复控制系统的二维模型。在此基础上，对给定的线性二次型性能指标，给出了基于线性矩阵不等式的保性能鲁棒重复控制律，通过调节性能指标中的相应权矩阵，实现了对控制和学习行为的独立调节。最后，数值仿真验证了本文所提方法的有效性。

摘要： 本发明提出一种不确定线性离散系统的保性能预见重复控制器的控制方法，保性能预见重复控制器包括重复控制、状态反馈、基于未来目标值和未来干扰信号的预见前馈补偿四部分组成。所述控制方法为在前向通道引入重复控制器，来提高跟踪精度，并利用差分算子，获得包含目标值信号和干扰信号的预见信息的增广误差系统。

摘要： 本发明公开一种基于保润剂成膜性能的卷烟保润性能评价方法，首先测量添加在卷烟中的保润剂成膜性能，包括膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率，对检测得到的数据进行标准化处理，并分别赋予一定的权重，计算出保润剂膜综合性能得分，利用保润剂成膜性能与卷烟保润性能呈现相关性的特点，建立相应的评价标准，将保润剂的膜综合性能得分与卷烟保润性能关联，实现卷烟保润性能评价的提前预判，弥补了现有评价方法的不足，为卷烟保润性能的评价提供了客观、科学的结论，本发明方法简单易行，便于推广，有很好的应用前景。

摘要： 一种对非线性系统给定最优控制算法、水面艇能动力定位反馈控制增益方法及动力定位控制方法，涉及水面艇技术领域。现有技术中为了使水面艇在海洋中保持特定的位置，通常采用锚泊定位，但由于海洋风浪和执行器饱和输入受限的影响，水面艇会出现难以定点作业的问题。本申请采用的技术方案为：输入水面艇的期望位置和艏向角的状态量；输入水面艇推进器最大动力数值；通过水面艇的实际位置和艏向角的状态量与期望位置和艏向角的状态量的差值计算反馈控制增益K1；根据推进器最大动力数值计算反馈控制增益K2；根据K1和K2得到反馈控制增益K；根据反馈控制增益计算结果分配各推进器动力，实现水面艇动力定位控制。适用于不同条件下的水面定点作业。

摘要： 本发明提出一种不确定线性离散系统的保性能预见重复控制器的控制方法，保性能预见重复控制器包括重复控制、状态反馈、基于未来目标值和未来干扰信号的预见前馈补偿四部分组成。所述控制方法为在前向通道引入重复控制器，来提高跟踪精度，并利用差分算子，获得包含目标值信号和干扰信号的预见信息的增广误差系统。

摘要： 本发明公开一种基于保润剂成膜性能的卷烟保润性能评价方法，首先测量添加在卷烟中的保润剂成膜性能，包括膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率，对检测得到的数据进行标准化处理，并分别赋予一定的权重，计算出保润剂膜综合性能得分，利用保润剂成膜性能与卷烟保润性能呈现相关性的特点，建立相应的评价标准，将保润剂的膜综合性能得分与卷烟保润性能关联，实现卷烟保润性能评价的提前预判，弥补了现有评价方法的不足，为卷烟保润性能的评价提供了客观、科学的结论，本发明方法简单易行，便于推广，有很好的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种考虑控制输入约束的鲁棒非脆弱保性能控制方法，得到了存在范数有界不确定参数和控制器参数摄动情况下保证一定程度保性能指标同时满足控制输入约束的充分条件，并将其转化为线性矩阵不等式，并将最优约束非脆弱保性能控制器求解问题转化为线性矩阵不等式优化问题。优化过程中统一将控制输入约束、参数摄动等情况考虑进去，这样就解决了为满足控制输入约束而人为反复试探相关参数带来的设计过程复杂的问题。在数值算例上的仿真应用结果表明，在允许的增益摄动下，利用本发明方法所得到非脆弱控制器具有更好的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种基于网络性能测试与LMI重计算的网络化保性能控制方法，包括以下步骤：步骤一、获取在离线状态下的网络性能参量；步骤二、建立包括传感器、执行器、被控物理过程的广义被控对象的LTI状态空间模型，并建立闭环NCS数学模型；步骤三、结合所述闭环NCS数学模型构造LMI优化问题模型，求解得到理想状态下NCS保性能控制器增益；步骤四、设定所述网络化控制系统工作时用于修正所述理想状态下NCS保性能控制器增益的LMI重计算周期，并将所述理想状态下NCS保性能控制器增益作为初始控制器。本发明通过实时网络性能参量获取实时NCS控制器增益并作用于网络化控制系统，有效提高控制器的控制性能。

摘要： 本发明面向电动汽车充电桩的前级整流后直流电压跟踪控制问题，使用电网三相瞬时电压、直流侧电感电流、直流电压、负载电流的测量值，设计直流电压跟踪误差的上、下界函数，引入误差映射函数，将受限的直流电压跟踪误差映射为不受限的中间变量；采用非线性控制器设计方法，发明一种基于保性能控制的电动汽车充电桩前级PWM整流器控制策略，保证前级PWM整流器直流侧的直流电压快速跟踪其设定值，且所有时刻的直流电压跟踪误差不超出上下界函数，稳定直流电压，提高公共连接点电能质量及直流侧电能质量。

摘要： 本发明公开了一种考虑控制输入约束的鲁棒非脆弱保性能控制方法，得到了存在范数有界不确定参数和控制器参数摄动情况下保证一定程度保性能指标同时满足控制输入约束的充分条件，并将其转化为线性矩阵不等式，并将最优约束非脆弱保性能控制器求解问题转化为线性矩阵不等式优化问题。优化过程中统一将控制输入约束、参数摄动等情况考虑进去，这样就解决了为满足控制输入约束而人为反复试探相关参数带来的设计过程复杂的问题。在数值算例上的仿真应用结果表明，在允许的增益摄动下，利用本发明方法所得到非脆弱控制器具有更好的鲁棒性。

摘要： 一种多变量通信受限网络控制系统非均匀采样保性能控制方法，包括以下步骤：1）根据实际工况对控制对象的模型进行辨识得到对象模型参数；根据系统动态性能和鲁棒稳定性的要求确定期望的性能指标参数，控制器可调参数，系统采样周期、系统传输周期初始值，采样序列和更新序列；系统模型为（1）；2）根据信号采样周期、采样序列和更新序列，在线解析计算保性能控制器，最优解则就是多变量通信受限网络控制系统非均匀采样保性能控制器；3）由D/A转换后输出至执行器，由执行器作用到被控对象,使被控对象运行在给定的范围内。本发明有效避免多个控制器周期性切换，而且方便系统采样周期调度，降低网络负荷，提高系统的整体性能。