一、基于LMI可行解的所有状态反馈H_∞控制器（论文文献综述）
任莹莹[1]（2021）在《基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究》文中研究说明在实际工程中,由于工况变动、外部扰动、未建模动态以及元器件老化等缘故,实际对象的精确模型很难获得,对象模型普遍存在各种形式的不确定性。同时实际控制系统中的很多信号（如地震波信号、大气湍流扰动等）只在某个或某些范围内含有较大的能量,且很多实际工程问题要求控制系统在不同频段内满足不同的性能指标,如低频跟踪性能和高频鲁棒性能等。因此,研究不确定系统的有限频域鲁棒综合问题具有重要的理论意义和应用价值。本文在前人工作的基础上,采用多项式参数依赖技术系统地研究凸多面体不确定系统在有限频域指标约束下的性能分析、控制器设计、滤波估计等问题,提出不确定系统分析和综合的新方法。具体来讲,针对凸多面体不确定系统,基于鲁棒广义Kalman-Yakubovich-Popov（KYP）引理和齐次矩阵多项式技术,构造新的有限频域鲁棒控制器和滤波器设计条件,降低现有方法的保守性,提高了控制性能和滤波性能。论文的主要研究内容如下:1.针对凸多面体不确定系统,研究有限频域状态反馈控制器设计问题。为了提高系统在有限频域内的扰动抑制性能,利用广义KYP引理描述有限频性能指标。通过引入附加松弛变量,得到了更宽松的鲁棒稳定性和有限频性能分析条件,当松弛变量取特殊值时,所提出的性能分析条件退化为已有结果。通过齐次多项式技术得到了基于矩阵不等式的控制器设计条件,在此基础上设计了一个算法用于控制器的参数求解和优化,并以卫星系统的偏航角控制为例说明了算法的有效性。2.针对离散凸多面体不确定系统,研究有限频域静态输出反馈控制器设计问题。首先,利用广义KYP引理推导出使闭环系统满足有限频域性能的充要条件,为了进一步降低保守性,利用齐次多项式技术将静态输出反馈控制器设计问题归结为BMI约束下的优化问题,该问题是一个NP-难问题。为了求解此类问题,提出一种连续逼近策略寻找更松弛的凸可行域来逼近非凸可行域,在此基础上设计了连续凸优化算法并分析了算法的收敛性。最终,将该算法应用汽车主动悬架控制系统设计,验证了算法的优越性。3.针对离散凸多面体不确定系统,研究有限频域动态输出反馈控制器设计问题。首先将动态输出反馈控制问题归结为扩展系统的静态输出反馈控制问题,借助静态输出反馈控制器设计结果,给出了基于连续凸优化的有限频域动态输出反馈控制器设计方法。考虑到连续凸优化算法作为一种启发式算法,其有效性与初始值的选取有关,给出了输出反馈下初始值优化算法。最后通过对悬架系统的主动控制,验证了动态输出反馈控制器设计方法的优越性。4.针对连续凸多面体不确定系统,研究有限频域鲁棒滤波器设计问题。首先,应用矩阵分离技术,引入额外的松弛变量实现Lyapunov矩阵与滤波器参数的解耦,并在理论上分析了当松弛变量取特殊值时,退化为已有的分析条件。借助齐次多项式技术构造矩阵不等式形式的滤波器设计条件,在此基础上,采用连续逼近策略,将当前迭代产生的最优解应用于下次迭代过程,以实现滤波器参数的优化。最后,以F-18纵向解耦模型为例,验证了该方法的有效性。5.针对离散凸多面体不确定系统,研究基于历史测量输出的扩展滤波器设计方案。与传统滤波器只利用当前时刻的测量输出不同,扩展滤波器利用一系列的输出测量值以实现当前时刻的状态估计。利用广义KYP引理推导基于历史测量输出的鲁棒稳定性和有限频性能分析条件,并利用多项式参数依赖Lyapunov矩阵改进扩展滤波器的存在条件。从理论上证明基于历史测量输出的滤波器性能优于传统滤波器。最后,通过汽车悬架系统模型验证了扩展滤波器的有效性。
孟爱文[2]（2020）在《多项式模糊正系统稳定性分析与控制综合》文中研究说明正系统是具有独特正性的一类特殊系统,因其在生物医学、化学、生态学等诸多领域的广泛应用而引起学者的关注。但也因此特性,使得很多针对一般系统的研究成果无法适用于正系统。如何充分利用正系统的独特性质进行控制器设计与稳定性分析有待深入研究。因此,本文利用多项式模糊理论,线性余正Lyapunov稳定理论以及隶属函数依赖技术等,集中研究了正非线性系统的输出反馈控制、滤波器设计、L1性能、稳定性分析以及保守性放松等问题。主要研究内容如下:（1）基于多项式模糊模型,为正非线性系统设计多项式模糊静态输出反馈控制器,通过引入隶属函数依赖技术放松稳定性分析结果的保守性。首先,采用多项式模糊模型逼近正非线性系统,使得多项式可以存在于子模糊系统中,从而拓展正非线性系统的研究范围。其次,鉴于前提变量不完全匹配技术允许模糊控制器与模糊系统的隶属函数完全不同,故采用该技术为正非线性系统设计多项式模糊静态输出反馈控制器,从而降低模糊控制器的设计和实施难度。此外,通过引入非奇异变换矩阵,并结合矩阵处理技术,将非凸的稳定条件和正性条件转化为凸条件以便于求出可行解。最后,通过引入隶属函数依赖技术,推导出放松的稳定条件和正性条件。（2）鉴于多项式模糊理论的优越性,研究多项式模糊正系统的输出反馈控制器设计与渐近稳定性分析问题。同时,利用多项式隶属函数近似方法放松闭环系统的稳定性分析结果。首先,采用非并行补偿技术,为多项式模糊正系统设计多项式模糊输出反馈控制器。其次,利用增广向量法构造闭环控制系统的增广系统,通过选择合适的线性余正Lyapunov函数,利用先进的平方和处理技术,并结合一个非零常数向量,提出一种解决非凸问题的新方法,得到基于平方和形式的稳定条件和正性条件。最后,采用先进的多项式隶属函数近似方法,将隶属函数的形状信息、近似误差信息等引入到稳定性分析中,降低稳定性分析结果的保守性。（3）针对含有常时滞与外界扰动的T-S模糊正系统,设计一种L1-增益模糊滤波器,隶属函数信息的引入有助于放松正T-S模糊滤波误差系统的稳定性分析结果。其中,利用一个辅助变量构造正T-S模糊滤波误差系统的增广系统,以促进非凸稳定条件向凸条件的转化。同时,鉴于时滞项的存在和系统正性的捕获,构造线性余正Lyapunov-Krasovskii泛函,并结合系统L1性能要求,推导出既能保证系统稳定性和正性,又能保证系统最优性能的充分条件。最后,为了提高结果的放松性,首次将分段线性隶属函数近似方法应用于正T-S模糊滤波误差系统的稳定性分析中,从而获得放松的稳定性和正性分析结果。（4）针对不同情况下具有外界扰动的多项式模糊正系统,设计不同的L1-增益输出反馈模糊控制器。利用Lyapunov稳定理论和L1性能指标,对基于L1-增益输出反馈控制的多项式模糊正系统进行稳定性和正性分析,推导出满足系统L1性能要求的稳定条件和正条件。其中,针对棘手的非凸问题,利用增广向量法、矩阵变换技术以及约束条件限制等技巧,将非凸的稳定条件和正性条件转化为凸条件。最后,基于隶属函数依赖技术,提出一种高阶多项式隶属函数近似处理方法,从而有助于实现更好的放松效果。
刘义才[3]（2020）在《具有时延与丢包的网络化系统镇定与跟踪控制》文中研究指明近年来,网络化控制系统（Networked Control Systems,NCSs）的研究受到了国内外控制领域学者的广泛关注。相对于传统的点对点控制系统,NCSs更易于设计成大规模系统,且具有容易安装和维护,布局布线方便,高度灵活性等优点。但是,将网络引入控制系统,数据在带宽有限的网络中传输不可避免地会存在诸如网络诱导时延、数据丢包等网络约束问题,这使得NCSs的分析和设计比传统的控制系统更为复杂。针对以上问题,现有文献已经做了很多的相关研究工作,也取得了较好的研究成果。因此,本文将在已有的研究成果的基础上,针对具有网络诱导时延与数据丢包的网络化系统的镇定与跟踪控制问题进一步地展开研究,主要完成了以下研究内容:1)研究了具有网络诱导时延的NCSs镇定问题。为了进一步地减少设计的保守性,通过将网络诱导时延的变化范围进行区间划分,将其转化为在多个区间内的小范围变时延问题。进而在随机系统的分析方法中,根据时延在各个区间的跳变特性将其描述为一个基于有限状态Markov的随机过程,建立了系统参数不确定性的离散时间跳变模型;同时考虑了在Markov时延转移概率矩阵中的部分元素未知,甚至全部未知的条件下,设计了满足系统随机稳定性要求的时变控制器。由于难于获取时延的跳变概率,因此本文进一步地提出了确定性的切换控制方法。在该方法中,针对被划分为多个小区间的时延,采用系统状态增广矩阵的方法建立了参数不确定的离散时间切换系统模型;基于平均驻留时间,给出了系统满足指数稳定的条件以及控制器设计方法,接着进一步地建立了时延区间划分个数与系统状态指数衰减率的定量关系。2)研究了具有网络诱导时延与数据丢包的NCSs镇定问题。在随机系统的分析方法中,采用了Markov随机过程来描述系统丢包的特性,然后利用系统状态增广矩阵的方法建立了参数不确定的离散时间跳变系统模型,接着在考虑Markov丢包转移概率矩阵中部分元素未知,甚至完全未知的条件下,采用Lyapunov稳定理论和随机理论的分析方法,设计了依赖于丢包特性且满足系统均方稳定要求的时变控制器。类似的,由于难于获取丢包的跳变概率,因此本文进一步地提出了确定性的切换控制方法。在该方法中,针对同时存在时延与丢包问题,首先采用增广矩阵的方法建立了参数不确定的离散时间切换系统模型,然后基于模型依赖平均驻留时间的切换系统分析方法,给出了系统状态满足指数稳定的条件,接着进一步地建立了系统状态指数衰减率和任意丢包率的定量关系。3)针对不确定的NCSs,研究了混合事件触发机制下的建模与控制问题。目前大部分网络化系统的研究都是基于时间触发通信机制而展开的,它的执行周期常常是按照系统最坏的情况来设计,因此所有的采样信号均需要通过网络发送,而不考虑被控对象状态变化的影响。显然,时间触发通信机制不能对有限网络资源进行充分利用,甚至会加重网络负担,破坏网络化系统的性能。因此,该部分将从节约网络资源,以及保证系统控制性能角度来对存在不确定参数的NCSs进行研究。首先利用系统状态相关信息和无关量给出了阈值触发条件,其次利用时滞系统的分析方法建立了具有时变时延的网络化系统模型,然后在考虑网络诱导时延分段连续可微特性的基础上,利用自由权矩阵和互逆凸组合方法给出了系统满足渐进一致有界稳定的条件和控制器设计方法。4)研究了网络化输出跟踪控制的问题。在鲁棒H?控制方法中,利用参考模型,并采用增广状态空间模型的方法将网络诱导时延,数据丢包以及参数不确定统一在时滞系统模型下,进而将输出跟踪问题转为系统鲁棒H?控制问题,设计了一个鲁棒的状态反馈控制器,在鲁棒H?的意义上保证了系统的输出跟踪性能。由于PID算法先天的优势,可消除跟踪输出误差。因此在前期研究的基础上提出了保性能PID控制方法。针对实际工业工程中具有的二阶传递函数对象,将PID跟踪控制器参数选择归结为LMI求解凸优化的系统稳定性问题,实现了网络化PID跟踪控制,可达到快速平稳且输出无静差的跟踪效果。为验证算法的有效性和实用性,对以上每项研究内容和算法进行了数值算例仿真或实验验证,结果表明了本文所提算法的有效性。文章的最后,对全文进行了总结,并对接下来的研究工作提出了展望。
吴健[4]（2020）在《磁流变半主动悬架分段建模与多目标控制方法研究》文中认为悬架系统是汽车底盘的重要组成部分,是决定车辆行驶动力学性能的关键部件。阻尼力可控的半主动悬架可有效改善车辆的舒适性,且具有低成本优势,成为悬架技术发展的重要领域。在不同类型的半主动悬架中,磁流变半主动悬架具有响应快,阻尼力调节范围大的优点,但其复杂的非线性特性使得控制器设计困难。此外,传统悬架控制的目标是车路耦合激励下的簧上质量振动抑制,表征为未知车路耦合激励或随机激励作用下的垂向动力学控制问题,其原因在于车辆难以获取道路信息以及操控由驾驶员实现。汽车智能化带来更多道路信息和车辆操控方式的变化,这为悬架控制带来了新的研究内容与契机。本文的研究工作在这一背景下提出与开展,侧重从两个方面探索了悬架控制问题。一是以磁流变阻尼器的非线性阻尼力约束为出发点,针对复杂路面激励、车辆负载变化、降低传感器数量等问题进行半主动悬架非线性控制方法的研究。二是以智能汽车具有更多道路信息和主动操控方式为出发点,基于道路预瞄信息和车辆纵垂向动力学协调,即通过前方道路信息,车辆纵向速度操控与悬架系统协调进行提升智能汽车舒适性能的控制方法研究。本文的构成和具体研究内容如下:首先分析了磁流变阻尼器的非线性特征,给出了阻尼力约束边界的状态依赖描述,在此基础上,提出了一种阻尼力近似分段常值约束描述方法,构建了可有效描述磁流变阻尼力非线性特性的1/4悬架分段约束模型,并将悬架系统控制问题归结为分段H∞控制器设计问题。针对依赖状态不变集的凸优化方法以及非零对称约束问题,本文提出了一种具有仿射项的控制器形式,并在全局二次型Lyapunov函数（GQLF）基础上推导了保证H∞性能和稳定性的增益求解方法。在仿真环境和实验台架上,对提出的控制方法进行了仿真与实验验证,并分析了分段参数对控制性能的影响。仿真与实验结果表明给出的控制方法对于改善车辆的舒适性能是有效和可行的,且能应用于嵌入式车载电控单元。在磁流变阻尼力分段约束模型和分段H∞控制的基础上,本文进一步分析了负载变化对悬架控制性能的影响和基于全局二次型Lyapunov函数设计控制器带来的保守性问题。通过对每个分区构建与负载有关的独立Lyapunov函数和设计随负载变化的控制增益,提出了一种基于参数依赖二次型Lyapunov函数的磁流变半主动悬架负载自适应控制器设计方法。仿真和台架实验结果验证了本文提出的方法在车辆乘员数量和载货质量变化时具有较好的振动抑制性能和负载自适应能力。为了降低汽车电控系统的应用成本,便于控制方法在实际车辆中应用,在上述状态反馈控制方法基础上,进一步探索了基于车载传感器信息的磁流变半主动悬架输出反馈控制方法。本文首先针对现有方法无法处理约束的问题,提出了一种补充与改进思路,通过增加控制量约束条件,给出了一种具有控制量约束的PWA（piecewise affine）系统静态输出反馈控制器设计方法。尽管这种方法在理论上是可行的,但计算结果表明,该方法对于磁流变半主动悬架无可行解。本文分析了产生无可行解的原因,指出该方法基于凸优化设计,且采用保守性较大的边界不等式,对于本质是非凸的输出反馈控制器设计具有较大的保守性。为此,本文进一步从新的角度对磁流变半主动悬架输出反馈控制器设计方法进行了探索。其基本思路是分析状态反馈控制器和输出反馈控制器的形式和结构特征,利用状态反馈控制器设计结果,通过矩阵变换获得输出反馈控制增益。这种方法建立了状态反馈控制器与输出反馈控制器的联系,是一种新的研究思路和方法的探索。台架和实车道路实验结果表明,相比于被动悬架和经典skyhook算法,本文的方法具有更好的控制性能,且可在嵌入式电控单元中进行半主动悬架实时控制。汽车智能化和网联化技术的进步,为悬架控制带来了控制方式与控制维度变化的研究契机。其特征是悬架控制由道路信息未知或仅有统计意义信息的控制方式转为可获取不平道路信息的控制方式,由垂向动力学一个控制维度转为纵垂向动力学两个控制维度。这种控制方式和控制维度的变化使得悬架控制由激励产生后的被动振动抑制控制转为可调节激励信息的主动振动抑制控制,带来了新的悬架控制问题。针对汽车智能化带来的控制方式变化的研究契机,本文探索了利用前方不平路面预瞄信息的半主动悬架预瞄控制方法。与广泛采用的恒定车速下研究预瞄控制的方法不同,本文考虑了车速变化对预瞄信息的影响,讨论了如何将预瞄传感器获得的空间域道路信息转化为能被悬架控制充分利用的时间域信号问题,提出了一种充分利用预瞄数据且能适应预瞄数据长度变化的预瞄控制器设计方法。针对汽车智能化带来的控制维度变化的研究契机,本文从调节纵向车速减小车路耦合激励,通过悬架控制抑制垂向振动的角度,研究提升车辆舒适性能的纵垂向协调方法。研究思路是对全局行驶路面进行区域分割,对需要调节车速的区域进行减小车路耦合激励信号和兼顾车辆机动性的纵向车速优化,将优化的车速与悬架垂向动力学控制协调,提升车辆的舒适性能。本文的方法可提升智能汽车自动驾驶模式下不平路面行驶时的舒适性能,也为自动驾驶汽车提供了不平路面行驶时依据舒适性需求进行车速规划与调节的思路和方法。
马文玉[5]（2020）在《线性不稳定系统的抗饱和控制方法》文中提出基于Liu、Ne（?）i（?）和Mareels对空间倒立摆的稳定化与跟踪控制问题研究中存在的输入饱和问题[13],以及Zaccarian、Teel、Ne（?）i（?）和Mareels等人二十多年的合作基础,总结了关于抗饱和控制研究的重大突破性成果[1,2,24],因此,本文跟随Zaccarian和Teel等抗饱和控制理论的创始人,针对空间倒立摆的稳定化与跟踪控制中的输入饱和问题,对其中的稳定化部分进行进一步研究。本课题主要研究了输入饱和线性不稳定系统的抗饱和控制的稳定化问题。本文在忽略输入饱和的情况下,对一个线性不稳定系统设计了一种保证闭环系统整体收敛速率的状态反馈H∞控制器,使闭环系统满足有限增益L2稳定性,保证了闭环系统的整体收敛速率。但是,当输入饱和出现时,系统的瞬态性能就会受到影响,以致系统的稳定性被破坏,因此,提出了一种抗饱和控制的分析与设计方法,能够使系统在吸引域内维持较好的瞬态性能,然而,通过分析发现这种方法是通过略微牺牲吸引域来改善瞬态性能的,进而发现了在抗饱和控制器综合中存在着扩大吸引域与改善瞬态性能之间的折中问题。此外,为了客观地评价抗饱和控制器的补偿效果,本文提出了一种比较直观的抗饱和控制评价指标,通过数值仿真及分析验证了这种抗饱和控制方法的有效性。最后,将连续系统下的抗饱和控制方法扩展到了离散系统的情况,并给出了严谨的理论证明,通过数值仿真及分析验证了离散系统下的抗饱和控制方法的有效性。本文主要的创新点如下:第一,对存在外部干扰的线性系统的稳定化控制问题,利用输入-输出稳定性理论及收敛速率的概念,提出了一种保证收敛速率的状态反馈H∞控制器设计方法,使闭环系统是有限增益L2稳定的。这种设计方法不仅保证了闭环系统的鲁棒性而且保证了系统的收敛速率。第二,对输入饱和线性不稳定系统的稳定化问题,设计抗饱和控制器使闭环系统渐进稳定。基于Lyapunov稳定性理论,证明了输入饱和使闭环系统从原本的全局渐进稳定转变为局部渐进稳定。提出了一种吸引域和发散域的估计方法,这种估计方法能够直观地反应输入饱和的幅值约束与吸引域大小的关系,并分析了输入饱和对系统稳定性及性能的影响。通过数值仿真及分析表明这种抗饱和控制方法是通过牺牲较小的吸引域来改善瞬态性能的,进而发现了在抗饱和控制综合中存在扩大吸引域和改善瞬态性能之间的折中问题。第三,对存在外部干扰的输入饱和线性不稳定系统的稳定化问题,为了在尽可能大的吸引域下改善输入饱和线性不稳定系统的瞬态性能,提出了一种新的抗饱和控制器设计方法,证明了闭环系统满足有限增益L2稳定性,并提出了一种抗饱和控制的评价指标。通过数值仿真及分析验证了抗饱和控制设计方法的有效性。第四,对存在外部干扰的输入饱和离散线性不稳定系统的稳定化问题,将所提出的抗饱和控制器设计方法拓展到离散系统下的抗饱和控制器设计方法,并给出了严谨的证明过程,通过数值仿真及分析验证了离散系统的抗饱和控制器设计方法的有效性。
侯蓓[6]（2020）在《网络化分布式系统的可重构预测控制》文中研究表明在实际工业生产中,被控系统的空间分布、约束要求等因素使得难以在控制过程中获取控制对象的全局信息,在这种情况下,工业过程中渐渐形成了基于智能仪表、传感器和现场总线技术的分布式控制结构。随着控制要求的日益提高,在系统运行期间,生产流程调整、生产材料变化等因素会改变网络化系统的物理结构。由于子系统之间存在耦合关联,系统物理结构的变化可能会导致既有控制器不可行。对于这样的控制问题,本文针对物理结构发生变化的网络化系统,提出了可重构的分布式模型预测控制器设计策略,具体内容主要包括:（1）对于一类在每一个控制周期内只能进行有限次信息交互的网络化系统,本文提出了非迭代的可重构分布式预测控制算法,通过在线优化调整参考轨迹,使系统尽快完成物理结构的切换。在算法中,各子系统以参考轨迹作为未来真实状态轨迹的近似值,通过交换参考轨迹求解局部优化问题获得实时控制输入。因此,由系统物理结构变化引起的参考轨迹的突变也是引起部分局部控制器不可行的主要原因。对此,本文对每个局部控制器提出了特定的优化问题进行参考轨迹的调整,在保证所有优化问题可行的前提下加速特定子系统的收敛速度,将当前系统的状态值尽快转移到可以进行物理结构切换的状态点。（2）对于一类通信性能较高、通信时间在控制周期内可被忽略的网络化系统,本文提出了迭代的可重构分布式预测控制算法,通过引入稳态状态和稳态输入作为松弛变量,扩大优化问题的可行域,避免因为系统物理结构变化导致的控制器不存在可行解的问题。在算法中,使用终端不变集保证控制系统的渐近稳定性,当系统物理结构发生变化时,原终端不变集对于新的系统状态可能是预测时域内不可达的,进而会导致控制器的不可行。对此,本文在优化问题中新增了松弛变量,得到了中心可变的终端不变集,扩大了优化问题的可行域,在保证控制器存在可行解的前提下实现系统物理结构的即时切换。同时,在优化问题的性能指标中加入稳态点到原点的偏差项,保证系统渐近收敛。（3）在本文提出的两种算法中,使用了不变集保证系统稳定性,由于要求网络化系统能够被分块对角状态反馈增益矩阵镇定控制,因此不适用于一些耦合关联较强的网络化系统的控制。对此,本文提出了一种不要求存在能镇定全系统的分块对角状态反馈增益矩阵的保稳定的不变集设计方法。在这种方法中,实时控制律由子系统本身的状态反馈和邻域子系统的状态反馈组成,在此基础上将状态反馈增益矩阵和不变集参数满足的约束转化为线性矩阵不等式进行求解。这样的不变集计算方法可以被应用到前文中的两种算法设计中。为了验证所提出非分块对角状态反馈增益矩阵不变集设计方法的有效性,将其应用到全分散预测控制算法中,并进行算法性能分析和仿真验证。
杨婧[7]（2019）在《分数阶不确定系统的稳定性及控制研究》文中提出由于外界扰动和内部摄动的影响,系统建模通常需要考虑各类参数的不确定性。分数阶不确定系统因其更符合实际情况受到广泛关注,相关的鲁棒稳定性问题及控制问题的研究是目前的重要研究方向。已有的研究成果针对不同类型的分数阶不确定系统,给出了一些分析系统鲁棒稳定性及鲁棒镇定的方法,但仍然存在一些复杂的情况难以用现有方法获得完整的结果,比如多参数的分数阶系统和阶次不确定的分数阶系统等。柱形代数剖分方法是一种有效的分析多参数系统的方法,在整数阶系统上有大量的应用。针对分数阶不确定系统,已有方法在面对多参数情况时,难以给出所有参数的鲁棒稳定性边界及参数之间的关系。此外,由于分数阶系统在阶次为0<α<1和1<α<2的情况不同,大多数方法需要将分数阶系统按阶次分开进行讨论,结果保守,缺少一种通用的方法分析分数阶不确定系统在阶次为0<α<2的情况。本文针对具有多参数的分数阶线性系统和具有多分岔参数的分数阶非线性系统,给出基于柱形代数剖分技术的稳定性分析方法和控制方法。本文提出的基于柱形代数剖分的方法解决了现有研究结果的保守性问题。我们的结果是完全的,适用于阶次为0<α<2的分数阶不确定系统。主要内容如下:首先,给出了求取具有多参数的分数阶线性系统稳定参数区域的方法。由于分数阶不确定系统的系统矩阵是含有未知参数的矩阵,已有方法需要将含有未知参数的系统矩阵进行简化,结果存在保守性。本文采用柱形代数剖分方法直接对参数进行分析,给出了分析多参数的分数阶线性系统鲁棒稳定性的算法,不需要简化系统矩阵。通过算法可以获得所有参数的鲁棒稳定性边界并给出参数之间的关系。其次,针对阶次不确定的分数阶线性系统,提出了获得稳定阶次范围的方法。考虑同时存在阶次不确定和参数不确定的情况,通过坐标代换将系统矩阵的特征根在复平面的临界稳定边界转换为参数空间下的临界参数超曲面。临界参数超曲面将参数空间划分为多个不连通的区域。基于柱形代数剖分方法,给出分析阶次不确定系统鲁棒稳定性的算法,通过判断区域的性质确定稳定阶次的范围。实验结果可以直接判断系统阶次同系统矩阵参数是否存在耦合关系。然后,针对以上两类分数阶不确定线性系统,即具有多参数的分数阶线性系统和阶次不确定的分数阶线性系统,提出了基于柱形代数剖分的参数化控制器设计方法。将求解控制器参数的问题转换为判断参数空间的区域性质问题,通过分析控制系统在参数空间下的不同区域的性质,获得满足系统镇定条件的控制器参数区域。控制器参数区域给出了系统参数同控制器参数之间的约束条件,通过调节控制参数可以获得不同的控制效果,为设计不同性能需求的控制器提供了完整的参数取值范围。实验结果表明参数化控制器能有效的实现系统镇定。最后,考虑了具有多分岔参数的分数阶非线性系统的分岔问题。多分岔参数的系统较单分岔参数的系统更一般化。现有方法在讨论分数阶系统的分岔问题时,需要固定其他参数,通过计算系统平衡点处雅可比矩阵特征根的实部和虚部来求取单个分岔参数的临界值。当系统具有多个分岔参数时,难以获得多个分岔参数的临界值范围。本文考虑含有多个分岔参数及不确定阶次的分数阶非线性系统,将系统平衡点处的含有分岔参数的雅可比矩阵的特征多项式转换为只含有分岔参数的多项式,通过柱形代数剖分方法,结合分数阶系统的Hopf分岔条件,给出了分岔参数临界值的取值范围。此外,设计参数化控制器实现对分数阶非线性系统的分岔控制,给出控制参数与分岔参数的关系,调节控制参数,可以扩大系统的稳定参数区域,改变系统的分岔参数临界值。
廖高煜[8]（2019）在《矿用电动轮自卸车柴油发电机组转速H2/H∞控制器优化设计》文中研究指明H2/H∞控制理论在解决建模误差和不确定扰动的难点问题时具有独到的优势。应用H2/H∞控制理论设计的控制器既能保证系统具有一定的鲁棒性,又能使系统获得较好的动态性能。但是由于系统的H2性能与H∞性能往往相互冲突,因此H2/H∞控制问题通常只存在Pareto最优解。LMI方法是近年来求解H2/H∞控制问题的主要方法。但是,在求解矩阵不等式系统时,需要增加附加条件,才能得到可行解。这种方法,会使得到的结果具有一定的保守性。同时,应用LMI方法求解H2/H∞控制问题时,一次计算只能得到一个可行解,计算效率较低。因此,传统的LMI方法难以估计到问题的Pareto最优前沿。本文将H2/H∞控制方法应用于电动轮自卸车柴油发电机组调速系统中,解决了因工作环境恶劣引起的不确定性问题。围绕以上内容,本文进行的主要工作如下:（1）本文建立了矿用电动轮自卸车柴油发电机组的数学模型。用数学方法表达了柴油机输出轴行程,转速和发电机功角之间的关系。准确的描述了矿用电动轮自卸车柴油发电机组的运动规律通过分段线性法解决了柴油机输出转矩与转速之间的非线性关系。（2）本文分析了矿用电动轮自卸车的工作环境引起的不确定性扰动,提出H2/H∞控制理论应用于矿用电动轮自卸车柴油发电机组调速系统中。建立了应用H2/H∞控制其的矿用电动轮自卸车柴油发电机组调速系统数学模型。（3）针对LMI方法在求解H2/H∞控制问题时的保守性和求解效率低的问题。提出采用一种改进的多目标自适应差分进化算法求解H2/H∞控制器,采用基于拥挤熵的外部精英存档保留策略。本文针对大型矿用电动轮自卸车柴油发电机组的数学模型,使用改进的多目标参数自适应差分进化算法和LMI方法分别求得H2/H∞状态反馈控制器,并进行对比仿真。仿真结果表明,采用改进的多目标参数自适应差分进化算法得到状态反馈控制器具有更优的控制效果。
许正[9]（2019）在《袋式除尘器控制系统建模及其LMI控制方法研究》文中研究指明随着经济的发展和工业化水平的提高,大气污染给我国经济发展、交通运输和人民健康水平带来严重的负面影响。袋式除尘器作为减轻大气污染的重要环保装置,其运行效能是影响其除尘效果的重要方面。因此,本文重点研究袋式除尘器的效能提高方法,建立袋式除尘器控制系统的暂态模型,并根据模型设计控制器以缩短调节时间、减小稳态误差,提高袋式除尘器运行效能,保证其除尘能力。本文首先概述袋式除尘器控制系统的建模与控制理论基础。阐述袋式除尘器的工作原理和实验平台的组成结构,引出流场数值仿真理论的相关模型及流场仿真流程,阐述本文用到的三类优化算法及其寻优流程,给出线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality,简称LMI）方法的求解流程,以上理论为袋式除尘器控制系统模型的建立和控制器设计奠定基础。其次根据数据建立袋式除尘器控制系统的稳态模型和暂态模型。通过流场数值仿真研究袋式除尘器内部流场的运动特点,进一步制定稳态数据采集实验方案并采集稳态数据,再根据稳态数据建立基于多项式的控制系统稳态模型。根据稳态建模结果制定暂态数据采集实验方案并采集暂态数据,再根据暂态数据结合遗传算法建立基于状态空间模型的控制系统暂态模型,所得暂态模型将为后续的控制器设计做好铺垫。再次根据已建立的控制系统暂态模型研究袋式除尘器的LMI控制方法以缩短调节时间并减小稳态误差。采用基于LMI的状态反馈控制方法和遗传算法（Genetic Algorithm,简称GA）相结合的LMI-GA方法对袋式除尘器进行控制,通过仿真从调节时间与稳态误差方面检验了该方法的有效性。最后研究改进的LMI控制方法以进一步缩短调节时间并减小稳态误差。分析LMI-GA方法的改进策略,并将粒子群算法（Particle Swarm Optimization,简称PSO）和模拟退火算法（Simulated Annealing,简称SA）与LMI-GA方法相结合,从而得到改进LMI-GA-PSO-SA方法,通过仿真对比分析了该方法的有效性。
张书浩[10]（2019）在《线性不确定时滞系统的鲁棒H∞控制》文中指出时滞现象广泛存在于实际工程中,往往会导致系统产生振荡和不稳定现象,且控制系统存在时滞时,由于其本质上是无穷维系统,对其进行稳定性分析和控制器设计等综合问题比较困难,所以对时滞系统的研究一直是控制理论研究的热点和难点。本文主要是在借鉴前人针对处理时滞系统所提出的经典方法上,结合最近的研究成果对其进行改进和推广,围绕着如何降低所得结论的保守性,较为深入的研究和分析了线性时滞不确定系统的稳定性和H∞控制器设计综合问题,获得了比较丰硕的研究成果,下面简要叙述下本文的主要工作和研究成果。首先针对传统自由权矩阵法处理二次积分项,这里做了些许改进,讨论了时滞标称系统的稳定性,同时根据在处理泛函导数中（?）（t）方式不同,提出了两种LMI形式的时滞标称系统稳定性条件。然后将结论推广到了时滞范数有界不确定系统和多项式型不确定系统,另外根据所构造泛函的结构,将得到的结论推广到时滞相关/时滞变化率无关的稳定性条件,和时滞无关/时滞变化率相关的稳定性条件。并通过数值分析和仿真验证所得结论具有更小的保守性。然后将处理二次积分项的方法推广到广义时滞不确定系统,结合系统方程构造退化Lyapunov-Krasovskii泛函,得到线性时滞广义系统的时滞相关有界实（BRL）条件,再其基础上讨论建立在慢子系统的状态反馈作用下,系统能够获得给定的H∞扰动抑制条件,最后通过数值计算,然后绘制其奇异值曲线,验证所得结果的可行性和优越性。最后讨论线性时变时滞不确定系统的时滞相关H∞控制设计问题,详细的讨论了Lyapunov-Krasovskii泛函构造和定界不等式的选取对结论保守型的影响,然后构造合适的泛函,推导出时滞相关的有界实条件,接着讨论了H∞控制器设计问题。并通过数值计算和奇异值分析,验证所得结论的合理性。除此之外,本文给出了两种标称系统稳定性条件的等价性证明,与传统法相比更具有普遍性,不依赖具体系统和泛函。另外在BRL条件推广到H∞控制器设计问题时,会出现非线性项,讨论了几种解决方法,并详细的叙述了使用迭代算法求解的原理和过程。
二、基于LMI可行解的所有状态反馈H_∞控制器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于LMI可行解的所有状态反馈H_∞控制器（论文提纲范文）
（1）基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 有限频域鲁棒综合问题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 有限频域分析与综合问题 |
| 1.1.2 鲁棒综合问题 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 凸多面体不确定系统的分析和综合 |
| 1.2.2 有限频域鲁棒分析和综合 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 论文的主要内容与结构框架 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 Lyapunov稳定性条件 |
| 2.2 有限频技术 |
| 2.3 齐次多项式技术 |
| 2.4 矩阵不等式变换 |
| 3 凸多面体系统有限频状态反馈控制器设计 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 状态反馈闭环性能分析条件 |
| 3.3 保守性比较 |
| 3.4 控制器设计条件 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.6 本章小节 |
| 4 离散凸多面体系统有限频静态输出反馈控制器设计 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 静态输出反馈闭环性能分析条件 |
| 4.3 BMI约束的优化 |
| 4.4 连续凸优化算法及其收敛性分析 |
| 4.5 控制器设计条件 |
| 4.6 仿真验证 |
| 4.7 本章小节 |
| 5 离散凸多面体系统有限频动态输出反馈控制器设计 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 动态输出反馈闭环性能分析条件 |
| 5.3 现有结果的推广 |
| 5.4 控制器设计条件 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 连续凸多面体系统有限频鲁棒滤波器设计 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 滤波误差系统性能分析条件 |
| 6.3 保守性比较 |
| 6.4 序列凸近似算法 |
| 6.5 滤波器参数求解 |
| 6.6 仿真验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 离散凸多面体系统有限频扩展滤波器设计 |
| 7.1 问题描述 |
| 7.2 扩展滤波误差系统性能分析条件 |
| 7.3 保守性比较 |
| 7.4 扩展滤波器求解 |
| 7.5 单调性分析 |
| 7.6 仿真验证 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 本文小结 |
| 8.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）多项式模糊正系统稳定性分析与控制综合（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 正系统的发展过程和研究现状 |
| 1.2.1 正非线性系统的发展过程 |
| 1.2.2 正系统输出反馈控制的研究现状 |
| 1.2.3 正系统L_1-增益滤波器设计的研究现状 |
| 1.2.4 正系统稳定性分析方法的研究现状 |
| 1.3 预备知识 |
| 1.3.1 矩阵相关知识 |
| 1.3.2 正系统基础知识 |
| 1.3.3 线性余正Lyapunov函数 |
| 1.3.4 凸条件 |
| 1.3.5 SOSTOOLS工具箱 |
| 1.4 本文主要研究内容与结构安排 |
| 第2章 多项式模糊正系统的输出反馈控制与稳定性分析 |
| 2.1 问题描述 |
| 2.2 静态输出反馈多项式模糊控制器设计 |
| 2.3 基本稳定性分析 |
| 2.4 基于隶属函数依赖技术的稳定性分析 |
| 2.5 仿真验证 |
| 2.5.1 系统描述与参数设置 |
| 2.5.2 仿真结果分析 |
| 2.5.3 系统状态的相位图 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于增广向量的多项式模糊正系统输出反馈控制 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 静态输出反馈多项式模糊控制器设计 |
| 3.3 基本稳定性分析 |
| 3.4 基于多项式隶属函数近似方法的稳定性分析 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 系统描述与参数设置 |
| 3.5.2 仿真结果分析 |
| 3.5.3 系统状态的相位图 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于分段线性隶属函数的模糊正系统滤波器设计 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 正T-S模糊滤波器设计 |
| 4.3 稳定性分析 |
| 4.3.1 正T-S模糊滤波误差系统的增广系统 |
| 4.3.2 正T-S模糊滤波误差系统的稳定性与正性分析 |
| 4.3.3 基于分段线性隶属函数的稳定性分析 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多项式模糊正系统L_1-增益输出反馈控制与稳定性分析 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 L_1-增益输出反馈多项式模糊控制器设计 |
| 5.3 基本稳定性分析 |
| 5.4 基于高阶多项式近似方法的稳定性分析 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.5.1 系统描述与参数设置 |
| 5.5.2 子操作域数量的影响效果 |
| 5.5.3 近似多项式函数的最高阶次的影响效果 |
| 5.5.4 状态变量边界信息的影响效果 |
| 5.5.5 与第2章的放松方法比较 |
| 5.5.6 系统状态的时间响应 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 受干扰的多项式模糊正系统输出反馈控制器设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 输出不受干扰的多项式模糊正系统的控制综合 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 多项式模糊控制器设计 |
| 6.2.3 稳定性分析 |
| 6.2.4 仿真验证 |
| 6.3 输出含有扰动的多项式模糊正系统的控制综合 |
| 6.3.1 问题描述 |
| 6.3.2 多项式模糊控制器设计 |
| 6.3.3 稳定性分析 |
| 6.3.4 仿真验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）具有时延与丢包的网络化系统镇定与跟踪控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 NCSs的基本问题研究现状 |
| 1.2.2 基于事件触发机制的NCSs研究现状 |
| 1.2.3 网络化输出跟踪控制研究现状 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 区间化网络诱导时延的网络控制系统镇定研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 问题描述 |
| 2.3 区间化随机时延的网络控制系统镇定研究 |
| 2.3.1 系统建模 |
| 2.3.2 系统随机稳定性分析 |
| 2.3.3 镇定控制器设计 |
| 2.3.4 数值算例仿真 |
| 2.4 区间化时变时延的网络控制系统镇定研究 |
| 2.4.1 系统建模 |
| 2.4.2 系统指数稳定性分析 |
| 2.4.3 镇定控制器设计 |
| 2.4.4 数值算例仿真 |
| 2.4.5 实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 具有网络诱导时延与数据丢包的网络化系统镇定研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 具有网络诱导时延与随机丢包的网络化系统建模与控制 |
| 3.2.1 问题描述及系统建模 |
| 3.2.2 系统随机稳定性分析 |
| 3.2.3 镇定控制器设计 |
| 3.2.4 数值算例仿真 |
| 3.3 具有时延与丢包的网络化切换系统建模与控制 |
| 3.3.1 问题描述及系统建模 |
| 3.3.2 系统指数稳定性分析 |
| 3.3.3 镇定控制器设计 |
| 3.3.4 数值算例仿真 |
| 3.3.5 实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 混合事件触发下的不确定网络化系统建模与控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述及模型建立 |
| 4.2.1 混合事件触发机制的建立 |
| 4.2.2 系统模型的建立 |
| 4.3 稳定性分析 |
| 4.4 镇定控制器设计 |
| 4.5 数值算例仿真与实验 |
| 4.5.1 数值算例仿真 |
| 4.5.2 实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 网络化系统输出跟踪控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不确定网络化系统的鲁棒H_∞输出跟踪控制 |
| 5.2.1 问题描述及系统建模 |
| 5.2.2 H_∞输出跟踪性能分析 |
| 5.2.3 H_∞输出跟踪控制器设计 |
| 5.2.4 数值仿真算例 |
| 5.3 网络化保性能PID控制 |
| 5.3.1 问题描述及系统建模 |
| 5.3.2 网络化PID控制稳定性分析 |
| 5.3.3 网络化PID控制器设计 |
| 5.3.4 数值仿真算例 |
| 5.3.5 实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（4）磁流变半主动悬架分段建模与多目标控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 主动与半主动悬架 |
| 1.2.2 磁流变阻尼器及其非线性特征 |
| 1.2.3 半主动悬架控制的研究现状 |
| 1.2.4 半主动悬架控制的难点问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 磁流变半主动悬架的分段约束建模及H_∞控制方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 问题描述 |
| 2.3 分段仿射H_∞控制器设计 |
| 2.3.1 约束分段线性系统建模 |
| 2.3.2 分段H_∞控制器设计 |
| 2.4 仿真与分析 |
| 2.4.1 仿真参数及磁流变非线性模型 |
| 2.4.2 随机路面仿真 |
| 2.4.3 独立鼓包仿真 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 磁流变半主动悬架的载荷自适应控制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.2.1 具有时变负载的分段半主动悬架模型 |
| 3.2.2 负载自适应的分段控制问题 |
| 3.3 负载自适应控制器设计 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 仿真环境与控制算法 |
| 3.4.2 保守性分析及参数选择 |
| 3.4.3 负载自适应性能分析 |
| 3.4.4 比较PWA-H_∞和SH-ADD算法 |
| 3.5 实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 磁流变半主动悬架的静态输出反馈H_∞控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 分段仿射系统的输出反馈控制器设计 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 台架实验 |
| 4.4.2 道路实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于磁流变半主动悬架预瞄控制的多目标优化方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.2.1 路面信息 |
| 5.2.2 具有预瞄信息的半主动悬架控制问题 |
| 5.2.3 车速规划的多目标问题 |
| 5.3 基于MPC的预瞄悬架控制 |
| 5.3.1 预瞄信息处理 |
| 5.3.2 基于hybrid VH-MPC的预瞄悬架控制 |
| 5.4 车速规划 |
| 5.4.1 垂向性能模拟器 |
| 5.4.2 全局信息整定 |
| 5.4.3 动态规划 |
| 5.5 仿真分析 |
| 5.5.1 固定车速下的舒适性能 |
| 5.5.2 规划车速下的多目标性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）线性不稳定系统的抗饱和控制方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 反馈控制系统 |
| 1.2.2 饱和现象及影响 |
| 1.2.3 抗饱和反馈控制方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 符号及变量说明 |
| 第二章 基本定义与理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本定义 |
| 2.3 理论基础 |
| 2.3.1 Lyapunov稳定性定理 |
| 2.3.2 状态反馈控制引理 |
| 2.3.3 输入-输出稳定性定理 |
| 2.3.4 状态反馈H_∞控制律存在定理 |
| 2.3.5 抗饱和稳定性定理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 H_∞控制系统的稳定性和鲁棒性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 H_∞控制器设计 |
| 3.4 基于数值仿真的性能分析 |
| 3.4.1 H_∞控制器设计 |
| 3.4.2 输入饱和下的失稳与性能恶化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 输入饱和对系统稳定区域和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 输入饱和对闭环系统稳定性的影响 |
| 4.4 抗饱和控制 |
| 4.4.1 输入未饱和下闭环系统的稳定性分析 |
| 4.4.2 输入饱和下闭环系统的稳定性分析 |
| 4.5 基于数值仿真的性能分析 |
| 4.5.1 输入饱和对饱和闭环系统的影响及分析 |
| 4.5.2 输入饱和对抗饱和闭环系统的影响及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 输入饱和线性不稳定系统的抗饱和控制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 无约束控制器设计 |
| 5.4 抗饱和控制器设计 |
| 5.5 抗饱和控制评价指标 |
| 5.6 基于数值仿真的性能分析 |
| 5.6.1 无约束控制器设计 |
| 5.6.2 抗饱和控制器设计 |
| 5.6.3 抗饱和控制评价指标 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 面向离散线性系统的抗饱和控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 离散系统无约束控制器设计 |
| 6.4 离散系统抗饱和控制器设计 |
| 6.5 基于数值仿真的性能分析 |
| 6.5.1 离散无约束控制器设计 |
| 6.5.2 离散抗饱和控制器设计 |
| 6.5.3 抗饱和控制评价指标 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 第八章 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）网络化分布式系统的可重构预测控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 模型预测控制 |
| 1.2.2 分布式模型预测控制 |
| 1.2.3 物理结构变化的网络化系统的分布式预测控制方法 |
| 1.3 本文主要内容和创新点 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 网络化系统的非迭代的可重构分布式预测控制算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 问题描述 |
| 2.3 网络化系统的非迭代的可重构分布式预测控制器设计 |
| 2.4 算法性能分析 |
| 2.4.1 可行性说明 |
| 2.4.2 渐近稳定性说明 |
| 2.5 仿真结果及分析 |
| 2.5.1 数值仿真 |
| 2.5.2 多区域电网的频率载荷控制系统仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 网络化系统的迭代的可重构分布式预测控制算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 网络化系统的迭代的可重构分布式预测控制器设计 |
| 3.4 算法性能分析 |
| 3.4.1 可行性说明 |
| 3.4.2 渐近稳定性说明 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 非分块对角反馈增益矩阵不变集的分布式预测控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 非分块对角反馈增益矩阵不变集的分布式设计 |
| 4.4 基于NBDFG-IS的分布式预测控制器设计 |
| 4.4.1 基于NBDFG-IS的分布式预测控制策略 |
| 4.4.2 算法性能分析 |
| 4.5 仿真结果及分析 |
| 4.5.1 数值仿真 |
| 4.5.2 弹簧阻尼系统仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读硕士学位期间参与的项目 |
（7）分数阶不确定系统的稳定性及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 分数阶不确定线性系统稳定性的研究现状 |
| 1.2.2 分数阶不确定线性系统控制的研究现状 |
| 1.2.3 分数阶不确定非线性系统分岔分析的研究现状 |
| 1.2.4 分数阶不确定非线性系统分岔控制的研究现状 |
| 1.3 分数阶微积分 |
| 1.4 柱形代数剖分 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本论文的研究内容和结构安排 |
| 第二章 具有多参数的分数阶系统的稳定性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 具有结构扰动的分数阶系统的稳定性分析 |
| 2.2.1 问题描述 |
| 2.2.2 主要结果 |
| 2.2.3 数据实例 |
| 2.3 具有凸多胞型不确定的分数阶系统的稳定性分析 |
| 2.3.1 问题描述 |
| 2.3.2 主要结果 |
| 2.3.3 数据实例 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 阶次不确定的分数阶系统的稳定性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 具有不确定阶次和结构扰动的分数阶系统的稳定性分析 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 主要结果 |
| 3.2.3 数据实例 |
| 3.3 阶次与系统矩阵存在耦合不确定的分数阶系统的稳定性分析 |
| 3.3.1 问题描述 |
| 3.3.2 主要结果 |
| 3.3.3 数据实例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 分数阶不确定系统的参数化控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 具有结构扰动的分数阶系统的参数化控制 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 主要结果 |
| 4.2.3 数据实例 |
| 4.3 具有凸多胞型不确定的分数阶系统的参数化控制 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 主要结果 |
| 4.3.3 数据实例 |
| 4.4 阶次不确定的分数阶系统的参数化控制 |
| 4.4.1 问题描述 |
| 4.4.2 主要结果 |
| 4.4.3 数据实例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 具有多参数的分数阶神经网络系统的分岔分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 具有多个分岔参数的分数阶神经网络系统的分岔分析 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 主要结果 |
| 5.2.3 数据实例 |
| 5.3 具有不确定阶次的分数阶神经网络系统的分岔分析 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 主要结果 |
| 5.3.3 数据实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 具有多参数的分数阶神经网络系统的分岔控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 具有多个分岔参数的分数阶神经网络系统的分岔控制 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 主要结果 |
| 6.2.3 数据实例 |
| 6.3 具有不确定阶次的分数阶神经网络系统的分岔控制 |
| 6.3.1 问题描述 |
| 6.3.2 主要结果 |
| 6.3.3 数据实例 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）矿用电动轮自卸车柴油发电机组转速H2/H∞控制器优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 大型矿用电动轮自卸车动力系统优化控制研究的现状 |
| 1.3 H_2/H_∞控制方法简介 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 柴油发电机组数学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大型矿用电动轮自卸车柴油发电机组的数学模型 |
| 2.3 同步发电机的数学模型 |
| 2.4 大型矿用电动轮自卸车定转子参数随负荷变化分析 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 H_2/H_∞鲁棒控制理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 鲁棒控制基本理论 |
| 3.2.1 鲁棒控制理论简介 |
| 3.2.2 鲁棒性与不确定性 |
| 3.3 H_2/H_∞控制问题 |
| 3.4 H_2/H_∞状态反馈控制器的设计 |
| 3.5 传统H_2/H_∞控制问题的线性矩阵不等式解法 |
| 3.5.1 线性矩阵不等式简介 |
| 3.5.2 线性矩阵不等式的保守性和低效性 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 多目标参数自适应差分进化算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多目标优化问题 |
| 4.3 差分进化算法简介 |
| 4.3.1 变异操作 |
| 4.3.2 交叉操作 |
| 4.3.3 选择操作 |
| 4.4 改进的多目标参数自适应差分进化算法 |
| 4.4.1 多目标参数自适应差分进化算法 |
| 4.4.2 改进的参数自适应策略 |
| 4.5 外部精英存档与更新策略 |
| 4.6 算法实现 |
| 4.7 数值分析 |
| 4.7.1 性能指标 |
| 4.7.2 测试问题组 |
| 4.7.3 仿真结果与分析 |
| 4.8 小结 |
| 第5章 柴油发电机组调速器的仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 IMOSADE求解H_2/H_∞控制问题基本流程 |
| 5.3 LMI方法求解H_2/H_∞控制问题的基本流程 |
| 5.4 仿真结果与分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（9）袋式除尘器控制系统建模及其LMI控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 袋式除尘器结构优化研究现状 |
| 1.2.2 袋式除尘器数值仿真研究现状 |
| 1.2.3 袋式除尘器运行控制与优化算法研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 袋式除尘器控制系统的建模与控制理论概述 |
| 2.1 袋式除尘器实验平台概述 |
| 2.1.1 袋式除尘器分类方式 |
| 2.1.2 袋式除尘器工作原理 |
| 2.1.3 袋式除尘器实验平台组成结构 |
| 2.2 流场数值仿真理论概述 |
| 2.2.1 流体基本方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 流场数值仿真流程 |
| 2.3 模型辨识与参数优化算法概述 |
| 2.3.1 遗传算法 |
| 2.3.2 粒子群算法 |
| 2.3.3 模拟退火算法 |
| 2.4 控制器求解的LMI理论概述 |
| 2.4.1 LMI表示方法 |
| 2.4.2 LMI问题求解流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 袋式除尘器控制系统建模 |
| 3.1 基于多项式的稳态模型建立 |
| 3.1.1 流场数值仿真分析 |
| 3.1.2 稳态数据采集实验建模 |
| 3.2 基于状态空间模型的暂态模型建立 |
| 3.2.1 袋式除尘器控制系统模型的选取 |
| 3.2.2 暂态数据采集实验建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 袋式除尘器LMI控制方法研究 |
| 4.1 基于LMI的状态反馈参数整定控制器 |
| 4.1.1 状态反馈控制方法的选取 |
| 4.1.2 基于LMI的状态反馈控制方法 |
| 4.2 LMI-GA方法 |
| 4.2.1 LMI-GA方法核心环节 |
| 4.2.2 LMI-GA方法完整流程 |
| 4.3 LMI-GA方法仿真结果与对比分析 |
| 4.3.1 仿真结果 |
| 4.3.2 结果对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 袋式除尘器改进LMI控制方法研究 |
| 5.1 LMI-GA方法的改进分析 |
| 5.2 改进LMI-GA-PSO-SA方法 |
| 5.2.1 改进LMI-GA-PSO-SA方法核心环节 |
| 5.2.2 改进LMI-GA-PSO-SA方法完整流程 |
| 5.3 改进LMI-GA-PSO-SA方法仿真结果与对比分析 |
| 5.3.1 仿真结果 |
| 5.3.2 结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（10）线性不确定时滞系统的鲁棒H∞控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.2 鲁棒H_∞控制理论研究进展 |
| 1.3 时滞系统研究现状 |
| 1.3.1 时滞系统描述 |
| 1.3.2 时滞系统稳定性研究历程 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 预备知识 |
| 2.1 系统稳定性理论 |
| 2.1.1 Lyapunov意义下的稳定 |
| 2.1.2 Lyapunov稳定性定理 |
| 2.1.3 时滞系统的稳定性 |
| 2.2 线性矩阵不等式 |
| 2.2.1 LMI的一般描述 |
| 2.2.2 LMI标准问题 |
| 2.3 H_∞鲁棒控制 |
| 2.3.1 H_∞范数 |
| 2.3.2 鲁棒控制基础和不确定系统模型 |
| 2.3.3 H_∞控制理论基础 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 线性不确定时滞系统的稳定性分析 |
| 3.1 系统描述 |
| 3.2 时滞标称系统的稳定性 |
| 3.2.1 向量中不包含(?)(t)项 |
| 3.2.2 向量中包含(?)(t)项 |
| 3.2.3 等价性证明 |
| 3.3 时滞参数不确定系统的稳定性 |
| 3.3.1 范数有界不确定 |
| 3.3.2 多项式型不确定 |
| 3.4 算例与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 线性时滞广义系统的时滞相关H_∞控制 |
| 4.1 系统描述 |
| 4.2 系统时滞相关有界实引理 |
| 4.3 线性广义系统的时滞相关H_∞控制 |
| 4.4 数值分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 线性不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制 |
| 5.1 系统描述及相关定义 |
| 5.2 泛函的构造和定界不等式的选取 |
| 5.3 时滞相关有界实 |
| 5.4 时变时滞相关H_∞控制器设计 |
| 5.5 数值例子与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、基于LMI可行解的所有状态反馈H_∞控制器（论文参考文献）
- [1]基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究[D]. 任莹莹. 北京科技大学, 2021(02)
- [2]多项式模糊正系统稳定性分析与控制综合[D]. 孟爱文. 燕山大学, 2020(07)
- [3]具有时延与丢包的网络化系统镇定与跟踪控制[D]. 刘义才. 武汉科技大学, 2020(01)
- [4]磁流变半主动悬架分段建模与多目标控制方法研究[D]. 吴健. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [5]线性不稳定系统的抗饱和控制方法[D]. 马文玉. 杭州电子科技大学, 2020(01)
- [6]网络化分布式系统的可重构预测控制[D]. 侯蓓. 上海交通大学, 2020(09)
- [7]分数阶不确定系统的稳定性及控制研究[D]. 杨婧. 电子科技大学, 2019(04)
- [8]矿用电动轮自卸车柴油发电机组转速H2/H∞控制器优化设计[D]. 廖高煜. 湖南科技大学, 2019(04)
- [9]袋式除尘器控制系统建模及其LMI控制方法研究[D]. 许正. 河北工业大学, 2019(06)
- [10]线性不确定时滞系统的鲁棒H∞控制[D]. 张书浩. 哈尔滨工程大学, 2019(05)