非线性不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

来源 :2006中国控制与决策学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shengjie139
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本文研究了一类时滞依赖的非线性参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题.利用Lyapunov稳定性定理和LMI正定解的存在条件,首先得到一个无干扰输入情况下系统渐近稳定的准则,然后给出一个无记忆状态反馈的设计方案,使系统达到渐近稳定且满足给定H∞干扰抑制上界的充分条件.仿真实例验证了该方法的有效性.
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本文通过对各种控制网络的比较分析,提出了一种新型的网络体系结构--嵌入式工业以太网,并对该控制网络的特点及技术进行了分析,对今后该网络的应用进行了展望.
本文针对网络控制系统中存在的不确定时滞问题,首先讨论了系统的建模问题.系统中传感器采用时间驱动,执行器与控制器采用事件驱动,传感器的数据采用单包传输.假设传输时滞小于采样周期,网络控制系统可以建模为一类具有不确定性的离散时滞系统.然后利用线性矩阵不等式方法,给出了闭环系统保性能控制律存在的充分必要条件.
本文分析了影响VoIP系统QoS的3种主要因素,提出了相应的控制策略,讨论了UDP套接字的函数调用流程和事务处理时序,通过研究UDP套接字连接方式和VoIP系统QoS的关系,得出了已连接UDP套接字比未连接UDP套接字更能有效控制VoIP系统QoS的结论。
本文针对水声通信网能量严格受限的特点,提出了一种节省能量消耗的路由算法,该算法让能量较多的节点承担较多的传输任务,有效地延长了水声通信网的能量生存时间.
本文针对由CARIMA模型描述的不确定系统,采用预测控制和鲁棒控制相结合的策略,在用状态空间方法设计一个性能良好的广义预测控制器的基础上,通过利用内模控制结构引入一个鲁棒调节回路,提出了一种鲁棒预测控制器的设计方法.理论分析证明了采用该方法设计的鲁棒预测控制器具有良好的动静态性能,并且对于非最小相位和开环不稳定的对象都是适用的.仿真实验表明了该方法具有较强的鲁棒性.
本文给出一类基于双线性系统状态空间模型的预测控制算法.通过在每一个采样点对该系统进行逐点线性化,使得在线优化非常简单.同时给出了在状态向量不可测的情况下,基于最小二乘的状态估计算法.仿真结果表明,该控制方法对这类双线性系统具有良好的控制作用,能有效消除外界干扰,具有良好的鲁棒性.
滚动优化是预测控制的核心,应用RBF神经网络对预测控制系统进行优化设计.为避免依据于复杂的数学运算的常规滚动优化控制策略,提出采用黄金分割优化的方法.黄金分割法不用求解偏微分方程以及大规模动态规划问题,而且能保证较快的收敛速度,计算简便.该方法可以避免神经网络预测控制中复杂的下降梯度计算问题,而且通过设定非导数优化的搜索范围,可以解决控制量的优化问题.仿真结果验证了优化方法的有效性.
本文针对一类单输入单输出非线性系统,利用模糊模型建模,结合输入输出反馈线性化设计自适应间接模糊控制器.该方法不需要系统状态可测的条件,而是通过构造模糊状态观测器来估计系统的状态.最后用李雅普诺夫理论分析了闭环系统的稳定性.仿真结果验证了该控制算法的有效性.
本文针对带有结构不确定性系统,提出一种鲁棒预测控制方法.这种方法对已知的LMI方法进行了改进,降低了保守性.首先将连续搅拌槽反映器系统转化为带有结构时变不确定性的线性系统;然后利用鲁棒预测控制方法,对这个线性不确定系统进行控制器设计,从而实现对原非线性系统的控制.仿真结果验证了该方法的有效性.
本文针对一类非线性系统,提出一种直接自适应模糊控制方法.该方法以基函数展开式构成的模糊系统来逼近理想控制器,直接以控制偏差作为模糊系统的输入变量,采用李雅普诺夫意义下的稳定性方法确定系统的自适应律,保证闭环系统的稳态误差能收敛到零,成功地扩展了直接自适应模糊控制器的适用范围.最后将该控制器用于倒立摆系统中,仿真结果验证了此方法的有效性和合理性.