检索结果-内蒙古大学图书馆

设计了用于冷轧机的轧辊偏心补偿的鲁棒重复控制器.首先根据对象的期望闭环特性及扰动信号频率,确定低通滤波器的截止频率,然后通过引入状态反馈来保证闭环系统的鲁棒稳定性,把重复控制器的设计问题转化为H∞状态反馈控制器的设计问题,给出了控制器参数整定算法,最后通过在控制系统中引入一个前向系数来进一步改善和提高系统的动态性能与稳态控制精度,给出了前向系数的整定方法.仿真结果表明,当系统对象参数存在摄动时,这种控制器仍然能够实现对轧辊偏心的高精度补偿.

关键词：轧辊偏心 H∞控制重复控制线性不确定系统

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多指标约束下的容错控制系统设计

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东南大学学报（自然科学版） 2005年第A02期35卷 5-9页

作者：张刚王执铨南京理工大学自动化系南京210094

对一类线性不确定系统,研究了区域极点指标、H∞指标和方差指标约束下的容错控制器的设计问题.在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中三类指标的相容性理论.分析了与区域极点指标相容的H∞指标... 详细信息

对一类线性不确定系统,研究了区域极点指标、H∞指标和方差指标约束下的容错控制器的设计问题.在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中三类指标的相容性理论.分析了与区域极点指标相容的H∞指标和方差指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法.仿真实例验证了结果的有效性.

关键词：容错控制执行器故障相容性线性不确定系统 LMI

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切换混合动态系统的分析与控制器设计

切换混合动态系统的分析与控制器设计

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作者：宗广灯东南大学

学位级别：博士

切换动态系统是一类重要的混合动态系统,它是由几个连续时间子系统或离散时间子系统及作用在其中的切换规则构成的。切换系统不同于一般的连续时间系统或离散时间系统,它具有一些特殊的性质。由于切换的存在使得系统的动态特性变得非常... 详细信息

切换动态系统是一类重要的混合动态系统,它是由几个连续时间子系统或离散时间子系统及作用在其中的切换规则构成的。切换系统不同于一般的连续时间系统或离散时间系统,它具有一些特殊的性质。由于切换的存在使得系统的动态特性变得非常复杂,例如系统的状态轨迹可能会发生跳变,系统的稳定性可能会发生改变。因而,切换规则的选择是非常重要的。在过去三十年中,控制界对切换系统的建模、分析、综合与控制的研究兴趣不断升高。切换系统分析和切换控制的研究越来越受到人们的关注。本文主要讨论线性不确定切换系统、时滞切换系统的反馈控制器设计与切换策略的设计,以及闭环系统的全局渐近稳定性、二次稳定性和指数稳定性。本文的主要研究成果如下: 一、研究了一类带有结构扰动的离散时间脉冲切换系统的鲁棒指数稳定性,假定切换系统包含了稳定子系统和不稳定子系统。应用平均驻留时间的概念,通过将切换系统的激励时间划分为稳定子系统的激励时间和不稳定子系统的激励时间,证明了只要切换系统的平均驻留时间以及稳定子系统与不稳定子系统的激励时间之比适当大,所设计的切换机制就可以保证切换系统是鲁棒指数稳定的,并具有期望的稳定裕度。与传统的李雅普诺夫函数方法相比,该设计思路简单、易实现。二、考虑了带有状态跳跃和结构扰动的连续时间切换系统的指数稳定性。给定系统既可以包含稳定子系统又可以包含不稳定子系统。通过将系统总的激励时间划分为两部分,证明了只要系统的平均驻留时间充分大以及带有负测度子系统的激励时间与非负测度子系统的激励时间之比充分大,给定切换系统就是全局指数稳定的,并具有期望的稳定裕度。该部分的主要贡献在于为切换系统的指数稳定性研究提供了一种实际可行的算法。三、分析了带有非线性扰动的离散时间切换系统的鲁棒二次镇定和渐近镇定问题,非线性扰动满足了匹配条件。基于公共李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法,分别设计了切换系统鲁棒状态反馈控制器和鲁棒输出反馈控制器,给出了系统渐近镇定切换律的设计,保证了切换系统的二次稳定性和渐近稳定性。仿真结果验证了所提算法的正确有效性。四、研究了带有结构扰动的线性不确定离散时间切换系统的鲁棒二次镇定和渐近镇定问题。基于李雅普诺夫函数方法,以矩阵不等式的形式给出了切换系统鲁棒状态反馈控制器和鲁棒输出反馈控制器设计,并设计了相应的切换律,保证了闭环切换系统的二次稳定性和渐近稳定性。五、考察了具有结构扰动和非线性干扰的连续时间不确定切换系统的鲁棒状态反馈镇定问题,非线性干扰项包含了满足匹配条件和不满足匹配条件两部分。对于给定的不确定切换系统,研究了其二次镇定和渐近镇定问题。基于李雅普诺夫函数方法,以矩阵不等式的形式给出了切换系统鲁棒状态反馈镇定的若干充分条件。仿真结果表明,该部分的设计方法是有效的。该部分内容是在第三、四部分工作的基础上,所作的进一步研究。六、考虑了一类带有状态时滞和非线性扰动的离散时间切换系统的鲁棒静态输出反馈镇定和动态输出反馈镇定问题。利用Schur补公式和线性矩阵不等式的相关概念,给出了闭环切换系统鲁棒全局一致渐近稳定的一系列充分条件。此外,本章还研究了切换系统渐近稳定时非线性扰动项所应该满足的最大上界,并指出这一问题可以通过判断一个凸优化问题的可解性来解决。所有结果均以线性矩阵不等式的形式给出。该部分设计思路简单、易实现。

关键词：切换系统切换控制脉冲作用结构扰动混合动态系统公共李雅普诺夫函数切换李雅普诺夫函数一致稳定性全局稳定性指数稳定性二次稳定性线性矩阵不等式线性不确定系统

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多目标约束下的满意容错控制方法

多目标约束下的满意容错控制方法

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作者：孙新柱南京航空航天大学

学位级别：硕士

针对一类不确定性不满足强匹配条件的线性不确定系统,研究了多目标约束下的满意容错控制设计方法。在连续型的执行器故障模式下,利用线性矩阵不等式技术,分析了多目标约束控制的相容性和保守性问题。对歼击机纵向通道控制系统的仿真结... 详细信息

针对一类不确定性不满足强匹配条件的线性不确定系统,研究了多目标约束下的满意容错控制设计方法。在连续型的执行器故障模式下,利用线性矩阵不等式技术,分析了多目标约束控制的相容性和保守性问题。对歼击机纵向通道控制系统的仿真结果表明:所设计方法是有效性的。本文的主要内容可归结为如下几个方面: 首先,根据极点配置理论,研究了在圆域极点指标约束下的线性不确定系统满意容错控制问题,给出了满意容错控制器存在的充分条件和设计方法。由于该方法给出了满足设计要求的控制器的可行解域,可在此基础上考虑系统的其它性能指标约束,从而实现多目标约束控制。其次,提出了在圆域极点和H∞指标约束下的线性不确定系统状态反馈满意容错控制增益求解方法。分析了与圆域极点指标相容的H∞指标的取值范围,并给出在相容指标约束下的满意容错控制器存在的充分条件和设计方法及步骤。再次,研究了在圆域极点、H∞和H2指标约束下的线性不确定系统满意容错控制问题。给出了多目标容错性能的相容性判别条件,以及在相容指标约束下的满意容错控制器存在的充分条件和设计方法及步骤。最后,利用投射引理和Schur补定理,给出了扩展的圆域极点指标、H∞指标和H2指标LMI描述,并完成了基于扩展的多目标约束下满意容错控制器的设计。这种设计方法能够使用不同的Lapunov矩阵变量来处理多目标约束控制问题,从而降低了多目标约束下满意容控制器设计的保守性。

关键词：线性不确定系统线性矩阵不等式极点配置 H_∞控制 H2控制满意容错控制

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H<,∞>控制系统理论与应用研究

H<,∞>控制系统理论与应用研究

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作者：穆向阳西北工业大学

学位级别：硕士

该文基于线性矩阵不等式(LMI)理论和结构奇异值理论的方法,研究不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒控制器设计等问题,具体工作有:1、讨论了不确定性系统的描述形式,对于参数不确定系统研究了鲁棒控制律的设计问题;而对具有非结构化不确定... 详细信息

该文基于线性矩阵不等式(LMI)理论和结构奇异值理论的方法,研究不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒控制器设计等问题,具体工作有:1、讨论了不确定性系统的描述形式,对于参数不确定系统研究了鲁棒控制律的设计问题;而对具有非结构化不确定性讨论了基于小增益原理推导了系统鲁棒稳定性的相应条件.2、研究了结构奇异值理论,讨论了存在不确定性块结构系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能问题,并以某飞行控制器作为仿真算例说明了结构奇异值方法的优越法.3、研究时域线性不确定系统的鲁棒控制问题,将鲁棒控制问题转化成凸优化问题的线性矩阵不等式(LMI)形式进行求解.论文研究了反馈控制器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题,4、研究了降阶控制器设计方法,利用线性矩阵不等式理论对连续/离散系统设计降阶的滤波器,得到了一组容许的滤波器集.论文给出了滤波器存在的必要条件,以及基于线性矩阵不等式的鲁棒滤波器设计方法.5、研究了H<,∞>回路成形技术,给出了一般回路成形设计的步骤.6、将论文中的控制和滤波算法应用于某型鱼雷控制系统,仿真结果说明了算法的有效性和合理性.

关键词：线性矩阵不等式线性不确定系统鲁棒稳定鲁棒控制结构奇异 H回路成形鱼雷控制系统

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基于不确定奇异时滞模型的水轮机调节系统鲁棒优化控制研究

基于不确定奇异时滞模型的水轮机调节系统鲁棒优化控制研究

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作者：左艳华中科技大学

学位级别：硕士

水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气为一体的具有时滞、强非线性特性的复杂控制系统。由于未考虑系统中水轮机的强非线性和有压引水管道的时滞特性,基于线性定常模型推导的线性控制必然面临着控制品质恶化和系统稳定性问题。针对... 详细信息

水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气为一体的具有时滞、强非线性特性的复杂控制系统。由于未考虑系统中水轮机的强非线性和有压引水管道的时滞特性,基于线性定常模型推导的线性控制必然面临着控制品质恶化和系统稳定性问题。针对水轮机调节系统的强非线性和时滞特性,分别研究水轮机、有压引水管道、发电机及负载、执行机构的动态特性描述,建立了能揭示其本质特性的水轮机调节系统非线性奇异时滞模型,并通过数学变换将其转化为线性不确定奇异时滞模型,将控制对象的非线性问题转化为系统参数摄动问题,为研究水轮机调节系统的鲁棒控制奠定了基础。在构建增广水轮机调节系统的线性不确定奇异时滞模型的基础上,应用鲁棒控制理论设计了时滞依赖的鲁棒镇定控制器,不仅大大降低了对水轮机调节系统模型的精度要求,并且能使系统具有较好的鲁棒性。针对鲁棒镇定控制器难以获得满意动态性能的问题,综合运用鲁棒控制和优化理论,研究了以水轮机调节系统的鲁棒稳定作为控制器参数的优化空间,以转速偏差的ITAE指标作为适应度函数的基于不确定奇异时滞模型的鲁棒优化控制器。由于鲁棒镇定控制器只要求控制参数能使系统鲁棒稳定,未考虑其动态性能,而鲁棒优化控制器则是在能使系统鲁棒稳定的控制参数范围内,通过优化得到一组能使系统获得较好动态性能的控制参数。因此鲁棒优化控制器在满足鲁棒稳定的条件下,提高了系统的动态性能。在应用双三次B样条理论构建水轮机特性空间曲面的基础上,建立了能揭示水轮机调节系统的强非线性和时滞特性的仿真模型,并研究了其过渡过程数值计算方法。通过对某机组不同工况的过渡过程计算,验证了基于不确定奇异时滞模型的鲁棒优化控制的性能。

关键词：水轮机调节系统非线性时滞模型线性不确定系统鲁棒优化控制

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中立型和线性泛函微分方程稳定性研究

中立型和线性泛函微分方程稳定性研究

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作者：李红电子科技大学

学位级别：硕士

对泛函微分方程作系统的研究开始于19世纪50年代,自1959年以来,无论是一般的泛函微分方程还是具体的微分差分方程,其发展是非常迅速的,在每一分支中都形成了一套完整的理论体系。如今越来越多的学者涉足这一领域探求更新的发展,中立型... 详细信息

对泛函微分方程作系统的研究开始于19世纪50年代,自1959年以来,无论是一般的泛函微分方程还是具体的微分差分方程,其发展是非常迅速的,在每一分支中都形成了一套完整的理论体系。如今越来越多的学者涉足这一领域探求更新的发展,中立型和线性泛函微分方程就是他们研究的主要对象中的一部分。中立型泛函微分方程在某些方面具有常微分方程的特征,而在另一方面具有泛函微分方程的特征。这个特征对于研究中立型泛函微分方程解的稳定性非常重要。本文主要分五部分: 1、用特征函数法研究了中立型泛函微分方程的稳定性,得出了较为简洁的判据,并且用实例验证了结果的有效性和优越性。 2、用线性分式变换法研究了区间中立型泛函微分方程的稳定性,以结构奇异值的形式给出了方程稳定的充分性判据。 3、用直接的Lyapunov泛函法研究了广义中立型泛函微分方程在处理上选择了算子,得出了新的稳定性判据。 4、用广义盖尔圆理论研究了时滞线性区间系统稳定的充分条件,并且用两个实例验证了结果的有效性和较小的保守性。 5、运用算子稳定法、线性矩阵不等式法和Lyapunov泛函直接法给出了保证时滞不确定线性泛函微分方程

关键词：中立型系统线性不确定系统渐近稳定特征函数 Lyapunov泛函

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基于鲁棒滤波的故障检测方法的研究

基于鲁棒滤波的故障检测方法的研究

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作者：佘华君上海交通大学

学位级别：硕士

本文的主要内容包括：\n(1) 基于 H<,2> / H<,∞> 滤波的线性不确定系统的故障检测方法\n研究存在建模误差和不确定干扰情况下线性时不变离散时间系统的鲁棒故障检测滤波器设计问题。引入一种体现残差对于... 详细信息

本文的主要内容包括：\n(1) 基于 H<,2> / H<,∞> 滤波的线性不确定系统的故障检测方法\n研究存在建模误差和不确定干扰情况下线性时不变离散时间系统的鲁棒故障检测滤波器设计问题。引入一种体现残差对于不确定性扰动鲁棒性的性能指标，并提出一种新的基于 H<,2> / H<,∞> 滤波技术的故障检测方法。并通过算例仿真说明了算法的有效性。\n(2) 基于 H<,∞> 滤波的故障检测滤波器设计\n针对一类存在干扰的线性时不变连续系统，通过引入一种体现残差对于不确定性扰动鲁棒性的性能指标，并从系统 l<,2> 增益角度出发将故障诊断滤波器设计问题转化成为 H<,∞> 滤波问题。从而提出一种用线性矩阵不等式为解决方案的基于 H<,∞> 滤波的故障检测滤波器设计方法。\n(3) 基于 H<,∞> 滤波的故障检测滤波器设计\n基于线性矩阵不等式这一有力工具，针对一类存在不确定扰动的线性时滞系统，提出了一种基于 H<,∞> 滤波的故障检测滤波器设计方案。解决了大量存在于实际应用当中的时滞系统的故障检测问题，在理论上具有创新性和实用性。仿真结果说明了算法的有效性。

关键词：线性不确定系统故障检测鲁棒滤波时滞系统滤波器

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