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基于扇形区域极点配置的H∞可靠控制
鲁棒控制往往要根据实际需要选取反馈手段,当系统的内部变量能够被全部测量,或不计测量手段带来的经济损失时,可以选择状态反馈方式来实现系统的控制问题,且状态反馈效果较输出反馈效果更优越。但有时实际情况会限制状态反馈的实现,便...
谷美萱
关键词:状态反馈执行器故障线性矩阵不等式
梯形区域极点配置静态输出执行器的容忍区间
2020年
可靠控制的理论出现后,有些关于可靠控制器的设计方法也随之而来,一般会考虑假设系统可能出现故障的情况下设计控制器,使系统可靠的同时满足一定性能指标,但此方法不仅增加了系统的保守性,同时也增加了系统的能源消耗,导致成本浪费,所以系统容忍区间的提出就很有必要。若系统受到故障部件影响引起的信号在容忍区间内波动,则系统保持稳定,所以针对线性系统将梯形区域极点配置与静态输出反馈相结合,研究容忍区间的算法。根据执行器的某一条通道的增益偏差模型,利用LMI,提出了梯形极点约束下的执行器容忍区间算法的充要条件,给出各条通道的增益偏差容忍区间的概念。设计者们可以根据给出的定理,经计算得到执行器各个通道的增益偏差容忍区间,减少系统设计的成本。最后利用数值仿真证明了结果的有效性和可行性。
姚波魏一丹王福忠
关键词:冗余度
基于区域极点配置理论的高速列车速度估计
2019年
现行高速列车速度通常通过速度传感器获得,然而速度传感器出现问题会引起列车故障,降低系统的可靠性,采用无速度传感器技术的全阶磁链观测器法,在不增加系统结构复杂性的前提下,根据区域极点配置理论,设计具有一定自由度的观测器增益矩阵,并依据Lyapunov稳定性理论推导出牵引电机转速自适应律,提出高速列车速度估计算法,同时给出速度估计对电机参数变化的敏感性分析,数值仿真验证了所提算法的有效性。仿真结果表明,在电机参数偏差较大的情况下,该算法仍能准确估计出列车的速度,具有较强的鲁棒性。
贾超徐洪泽王龙生
关键词:区域极点配置高速列车
轮毂电机驱动汽车区域极点配置横向稳定性控制被引量:10
2019年
分布式驱动结构给车辆动力学控制带来机遇和挑战,如何可靠地实现其横向稳定性控制是关键技术。考虑车辆参数的不确定性,提出了基于区域极点配置的轮毂电机驱动汽车横向稳定性控制策略,分析了保性能权重矩阵参数对控制性能的影响;为了能最大限度地利用路面附着能力,利用轮毂电机驱动力和制动力共同产生横摆力矩,并结合驱动模型切换提出了规则化转矩分配控制策略;通过数值仿真和硬件在环仿真开展了控制系统的性能分析。结果表明,所提出的基于区域极点配置的上层控制策略不仅能改善汽车的操纵稳定性,而且对轮胎侧偏刚度等参数不确定性具有较强的鲁棒性;同时,下层规则化转矩分配控制策略能确保在低附着路面可靠实现转矩分配。
黄彩霞雷飞胡林张志勇
关键词:电动汽车轮毂电机区域极点配置参数不确定性
SWATH船纵向运动的区域极点配置LQ最优控制研究被引量:1
2019年
为了改善SWATH船的纵向运动性能,并使其具有较好的鲁棒性能,采用区域极点配置LQ最优控制方法设计了SWATH船纵向运动的控制器,并利用MATLAB对控制前后SWATH船的纵向运动性能进行了仿真分析.仿真结果表明,所设计的SWATH船区域极点配置LQ最优控制器不但能够保证SWATH船的纵向运动稳定性,而且具有较好的控制性能和鲁棒性.
周鑫华邱贝贝
关键词:SWATH船区域极点配置
基于区域极点配置的航空发动机全包线H_(∞)/LPV控制被引量:3
2019年
根据发动机相似工作原理以及平方和(Sun of squares,SOS)规划,基于发动机全飞行包线的换算线性变参数(Linear parameter varying,LPV)模型,提出了一种基于区域极点配置的航空发动机全包线切换H∞/LPV控制方法。根据发动机相似换算参数,建立换算状态变量模型。以高压换算转速为调度参数,利用多项式拟合得到全包线慢车以上的换算LPV模型。考虑基于区域极点配置的H∞/LPV控制问题,将LPV闭环系统的极点配置在复平面上一个期望的区域内,并将LPV闭环系统稳定性条件转化为SOS约束,进行控制器求解。基于Lyapunov理论,设计全包线的切换LPV控制器,保证切换闭环系统Lyapunov意义下稳定。仿真结果表明,设计的切换LPV控制器能保证全包线内系统稳定且具有较好的鲁棒性能和动态响应性能。
王宁潘慕绚黄金泉
关键词:航空发动机区域极点配置切换控制
基于扇形区域极点配置的静态输出反馈H_∞控制被引量:6
2019年
针对线性定常系统,研究了扇形区域极点配置的静态输出反馈H∞控制问题。设计能够达到H∞性能指标且符合区域极点配置要求的静态输出反馈控制器,以解决外部的扰动和区域极点的限定问题;利用求解线性矩阵不等式组的方法,将具有H∞指标约束和区域极点配置要求的静态输出反馈控制器设计问题转化成求一组线性矩阵不等式的可行解问题,借助MATLAB-LMI工具箱进行有效求解,得到了符合要求的可靠控制率,完成了扇形区域内H∞静态输出反馈控制器的设计(其中的H∞控制器为次优H∞控制器)。所得结论不仅能使极点配置在给定的扇形区域内,也能够使闭环系统保持稳定性且达到给定的H∞性能指标,从而保证了系统的性能,实现了期望的闭环极点。最后的数值仿真验证了本文结果的有效性和可行性。
姚波谷美萱王福忠何新
关键词:H∞控制静态输出反馈
基于扇形区域极点配置状态反馈H<sub>∞</sub>控制
2019年
本文针对线性定常系统,在执行器无故障的前提下,研究了扇形区域极点配置的状态反馈H∞控制问题,以解决外部的扰动和限定闭环极点区域位置对被控输出的影响问题。利用求解线性矩阵不等式的方法,将两类指标约束的状态反馈控制器设计问题转化成一组LMI的可行解问题,借助MATLAB-LMI工具箱进行有效求解,完成了状态反馈控制器的设计。所得结论不仅使极点配置在扇形区域内,而且能够使闭环系统保持稳定性且达到给定的H∞性能指标,保证了系统的性能,实现了期望的闭环极点。最后的数值仿真验证了本文结果的有效性和可行性。
谷美萱姚波王福忠
关键词:状态反馈
基于区域极点配置的航空发动机LPV鲁棒控制器设计被引量:3
2019年
针对航空发动机飞行包线内复杂热力循环参数引出的多变量鲁棒增益调度控制下的参考指令动态跟踪问题,提出了一种基于区域极点配置的多变量LPV鲁棒变增益控制方法。利用雅克比线性化方法建立发动机多项式LPV模型,用于描述发动机在一定条件下的动态性能。然后根据上述模型,基于线性矩阵不等式的区域极点配置方法,提出具有H∞鲁棒性能的LPV输出反馈控制器设计方法。通过将闭环系统的极点配置在所期望的位置,以满足控制系统的动态性能。采用网格法将依赖于调度参数的Lyapunov函数转化为常值Lyapunov函数并理论上保证系统稳定性。以某型涡扇发动机为研究对象进行仿真验证,仿真结果表明:与未加入区域极点配置的LPV控制器相比,基于极点配置的设计方法使控制系统具有更好的动态响应特性。同时,该方法实现了对控制指令的精确跟踪,系统阶跃响应的调节时间不超过1.6 s,超调不大于1%,对控制期望的稳态跟踪误差在0.1%以内,符合发动机控制系统技术要求。
贾秋生史新兴李岩李岩
关键词:航空发动机线性矩阵不等式极点配置H∞控制鲁棒控制器设计
区域极点配置的状态反馈控制在高柔结构中的应用被引量:2
2018年
AMD控制系统中被控结构一般采用简化的计算模型,导致不确定性因素的存在,包括高柔结构的质量以及刚度的偏差,将影响控制器设计的准确性,而发展高柔结构的鲁棒AMD控制策略对土木工程的结构振动控制具有重要的理论价值和工程应用前景。基于区域极点配置算法设计了相应的鲁棒AMD控制器,在控制增益的计算过程中考虑不确定结构参数对计算模型精度的不利影响,以此提高了系统的稳定性。以10层结构为数值分析对象,以控制效果、AMD控制参数为指标,将所提出的控制器与基于经典极点配置算法的常规控制器进行性能对比,分析结果表明:对于含有较大不确定性的结构模型,所提出的控制方法具有更良好的控制效果以及稳定的控制参数;最后以4层框架试验模型的AMD控制系统为实例,验证上述数值分析结论的正确性。
李祚华陈朝骏滕军幸厚冰
关键词:高柔结构区域极点配置线性矩阵不等式

相关作者

张嗣瀛
作品数:395被引量:1,597H指数:20
供职机构:青岛大学自动化工程学院复杂性科学研究所
研究主题:非线性系统 非线性 不确定性 控制系统 复杂网络
刘满
作品数:21被引量:80H指数:4
供职机构:大连民族学院理学院
研究主题:区域极点配置 线性矩阵不等式 D稳定 代数RICCATI方程 DELTA算子系统
王福忠
作品数:64被引量:206H指数:9
供职机构:沈阳工程学院
研究主题:执行器故障 线性矩阵不等式 LMI 极点配置 静态输出反馈
姚波
作品数:98被引量:267H指数:10
供职机构:沈阳师范大学数学与系统科学学院
研究主题:执行器故障 线性矩阵不等式 LMI 极点配置 H
井元伟
作品数:380被引量:1,445H指数:16
供职机构:东北大学信息科学与工程学院
研究主题:线性矩阵不等式 拥塞控制 滑模控制 主动队列管理 非线性系统