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基于LMI的一类关联模糊大系统的稳定性分析及分散化控制器设计

传统控制理论难以解决复杂非线性系统分析、建模与控制问题,而模糊控制技术由于能够方便地利用专家经验及语言信息,甚至无需建立系统数学模型即可对系统进行控制,目前已逐渐成为复杂非线性系统分析与设计所采用的主要方法之一。但是由于模糊控制系统自身的非线性特性,使得其稳定性分析与性能设计缺乏有效的解析方法,很多设计过程是通过尝试的方法来完成的。因此,如何将传统控制理论中的解析设计方法与模糊系统理论相结合,产生一套完整的系统化的模糊控制理论,已成为模糊控制理论研究人员的一项迫切任务。此外随着现代科技的迅速发展,实际控制系统变得越来越复杂,越来越大型化,所以近年来关于大系统分散控制理论的研究引起了学术界和工程界的广泛兴趣。本论文的主要目的是将模糊控制技术与大系统分散控制理论相结合,建立一套系统化的非线性关联模糊大系统稳定性分析与性能设计的有效方法。首先,本文对关联模糊大系统的分散镇定问题进行了研究。稳定性与相应的镇定问题是模糊控制系统分析与设计  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

《武汉理工大学学报》2010年19期
武汉理工大学学报

基于LMI的离散奇异系统鲁棒D-稳定控制

奇异系统又叫广义系统、非完全状态系统、描述变量系统等[1]。奇异系统含有完全状态系统所不具备的不唯一的脉冲解,是一类更为一般的系统并具有广泛的实际背景,在工业系统和社会经济系统中均有重要的应用[2],因此对奇异系统的研究更具有广泛的理论意义和实践意义。在过去的十几年里,众多学者对它进行了广泛的研究,很多状态空间的概念和结论陆续引用到奇异系统中来[3]。其中对鲁棒D-稳定的研究也得到了很多具有探索性和开创性的结果。Cobb D[4]解决了奇异系统精确极点配置的问题;当系统出现参数不确定时Fang[5,6]等人研究了连续奇异系统的鲁棒D-稳定性分析和极点配置问题,给出了系统对于结构和非结构扰动的标准界,同时应用于离散系统也得到了相似的结论;Ma,Shao[7,8]应用Riccati方程讨论了一类基于LMI的离散奇异系统鲁棒性分析;Sheng[9]等人基于广义二次稳定和广义二次可稳的概念给出了不确定离散奇异系统鲁棒稳定的充要条件;Zh...  (本文共5页) 阅读全文>>

《黑龙江大学自然科学学报》2005年06期
黑龙江大学自然科学学报

基于LMI的广义时滞系统无源控制(英文)

1 IntroductionPositive realness plays an important role in control system theory.The positive real control problem has been atopic of recurring interest over the past years.We have obtained many results for normal linear systems[1-6].The positive realness for singular system is studied in[7],but the positive real control problem for singulartime-delay systems is more complex and still open because of considering the ...  (本文共5页) 阅读全文>>

湘潭大学
湘潭大学

基于LMI的不确定Hamilton系统鲁棒控制及其应用研究

在实际工况中,任何系统都存在着不确定性,这些不确定因素常常会引起系统性能的恶化,甚至导致不稳定。而广义Hamilton系统是一类集能量产生、耗散以及与外部能量交换于一体的更为广义的开放系统,由于Hamilton系统方法对于改善系统参数摄动以及外界干扰问题表现出较强的鲁棒性,因此在稳定性研究、鲁棒控制设计等方面表现出较强的优越性,本质上是一种非线性控制策略。其Hamilton函数(即广义能量:动能+势能)方法有效避开了直接构造Lyapunov函数的困难过程,且闭环系统的稳定性从理论意义上得到有效确保。此外,基于Hamilton方法取得的研究成果大多集中于状态反馈而实现,但不确定系统的状态变量通常不易直接测量得到,为获取系统状态信息,观测器的研究与设计有着重要的实际意义与应用价值。本文针对不确定Hamilton系统研究其鲁棒控制及应用问题。主要内容如下:(1)针对一类不确定Hamilton系统,利用LMI处理技术研究其保性能控制(即...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

基于LMI算法的倒立摆系统鲁棒H_∞控制研究

倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、自然不稳定和强耦合的不确定性系统,在控制过程中能有效地反映控制中的许多关键问题,如非线性问题、鲁棒性问题和镇定问题等。鲁棒H∞控制方法主要研究存在不确定性因素的系统,倒立摆正是这一类系统抽象出来的最简单的数学模型,倒立摆系统的控制研究,可以为这类系统的有效控制提供参考,相关成果在航空航天、机器人技术等领域都有广阔的应用前景。因此对倒立摆系统的鲁棒H∞控制方法研究具有重要的理论意义和实用价值。以往对于倒立摆系统的稳定控制研究,控制器的设计大多没有考虑倒立摆系统运行过程中存在的诸多不确定性因素,鉴于此,本文提出了鲁棒H∞控制策略,研究倒立摆系统存在不确定性时的控制器设计方法,并利用线性矩阵不等式(LMI)算法代替Riccati方程法来求解鲁棒H∞状态反馈控制器。在介绍了一、二、三级倒立摆系统结构的基础上,利用牛顿力学方法和拉格朗日方程法建立了系统的数学模型,给出了系统的状态空间表达式。采用基于L...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

基于LMI的不确定非线性时滞系统保性能控制研究

非线性系统是普遍存在的,时滞是一般系统所固有的,而不确定性又是不可避免的,所以综合三者研究不确定性非线性时滞系统的稳定性分析及控制是十分有必要的。但对于实际系统来说,仅能保证系统的稳定性还是不够的,还要保证系统的动态响应满足一定的性能指标,由此提出保性能控制。本文一方面基于T-S模糊模型利用LMI方法给出了具有时滞独立和时滞依赖的保性能控制律的存在条件和保性能控制器的设计方法,通过求解LMIS的凸优化问题,得到系统保性能的最小上界;另一方面假设非线性部分满足线性有界约束,在系统控制器参数分别存在加法式摄动和乘法式摄动的情况下,研究了弹性保性能控制问题,以LMIS的形式提出保性能控制律的存在条件和相应保性能控制器的设计方法。最后给出了数值仿真,结果很好验证了系统的稳定性。  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>