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基于H_∞和μ综合的闭环网络控制系统的设计 被引量:41
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作者 于之训 陈辉堂 王月娟 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期307-311,共5页
针对闭环网络控制系统中普遍存在的传输延迟 ,将H∞ 和 μ综合方法引入控制器的设计 ,使得设计出的控制器对一定范围内的延迟都能保持稳定 .并且由于 μ综合方法的使用 ,使得闭环系统同时具有良好的动、静态性能和抗干扰能力 .
关键词 控制网络 时间延迟 μ综合 闭环网络控制系统 网络控制器 鲁棒稳定性
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μ理论在电液负载模拟器中的应用 被引量:20
2
作者 李阁强 赵克定 +1 位作者 袁锐波 张彪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期228-233,共6页
研究μ理论在电液负载模拟器中的应用,提出电液负载模拟器的鲁棒控制策略。电液负载模拟器是一个复杂的机-电-液复合系统,且是一个强耦合、时变受控对象。综合考虑参数变化、模型变动和干扰等不确定性的影响,利用μ综合控制理论设计电... 研究μ理论在电液负载模拟器中的应用,提出电液负载模拟器的鲁棒控制策略。电液负载模拟器是一个复杂的机-电-液复合系统,且是一个强耦合、时变受控对象。综合考虑参数变化、模型变动和干扰等不确定性的影响,利用μ综合控制理论设计电液负载模拟器的鲁棒力控制器,并通过μ分析使用鲁棒力控制器时系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能。给出使用鲁棒力控制器和经典力控制器时的实验结果,实验结果表明所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性。 展开更多
关键词 电液负载模拟器 μ综合 μ分析 鲁棒 不确定性
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4WS汽车横摆角速度跟踪μ综合鲁棒控制 被引量:15
3
作者 殷国栋 陈南 李普 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期221-225,共5页
实际汽车行驶总承担不同的载荷以及运行状态(如速度)变化,以横摆角速度跟踪反馈为控制逻辑,设计μ综合鲁棒控制器来抑制外部干扰,优化权函数,实现了传统四轮转向4WS(Four-wheelsteering)车辆控制器难于达到的性能指标。仿真表明,所设计... 实际汽车行驶总承担不同的载荷以及运行状态(如速度)变化,以横摆角速度跟踪反馈为控制逻辑,设计μ综合鲁棒控制器来抑制外部干扰,优化权函数,实现了传统四轮转向4WS(Four-wheelsteering)车辆控制器难于达到的性能指标。仿真表明,所设计的4WS汽车μ综合鲁棒控制器不仅可使其具有良好操纵性能鲁棒性和稳定鲁棒性,即对外界干扰具有很好的抑制性能且不敏感于车辆参数变化,也改善了以往H∞控制器设计偏于保守的问题。 展开更多
关键词 μ综合 四轮转向 鲁棒控制 横摆角速度 鲁棒控制器 速度跟踪 汽车行驶 4WS 摆角 控制器设计
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基于位置内环的柔顺力控制的研究 被引量:10
4
作者 叶正茂 赵慧 +1 位作者 张尚盈 韩俊伟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期651-655,共5页
为模拟空间对接强制校正阶段的推出和拉近过程,提出基于六自由度并联机器人位置内环的柔顺力控制策略.综合考虑参数变化、模型变动和外来干扰等不确定性,利用μ综合控制理论设计鲁棒力控制器,并通过μ分析比较鲁棒力控制器和经典力控制... 为模拟空间对接强制校正阶段的推出和拉近过程,提出基于六自由度并联机器人位置内环的柔顺力控制策略.综合考虑参数变化、模型变动和外来干扰等不确定性,利用μ综合控制理论设计鲁棒力控制器,并通过μ分析比较鲁棒力控制器和经典力控制器的鲁棒稳定性和鲁棒性能.鲁棒力控制器和经典力控制器的实验结果,表明了所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性. 展开更多
关键词 六自由度并联机器人 μ综合 μ分析 柔顺力控制
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并网逆变器并联系统的鲁棒控制与环流分析 被引量:11
5
作者 方红伟 陶月 +1 位作者 肖朝霞 贺叶君 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期248-258,共11页
对应用于并网逆变器并联系统的鲁棒控制策略进行研究和设计,在分析并联系统的电路结构和环流特点的基础上,提出简单的单桥臂控制方法。采用基于H∞控制的结构奇异值μ综合方法,抑制各种不确定性的影响,使并网并联系统的稳定性和性能得... 对应用于并网逆变器并联系统的鲁棒控制策略进行研究和设计,在分析并联系统的电路结构和环流特点的基础上,提出简单的单桥臂控制方法。采用基于H∞控制的结构奇异值μ综合方法,抑制各种不确定性的影响,使并网并联系统的稳定性和性能得到提高,实现并网电流的准确控制和环流的抑制。同时,给出系统稳定运行的不确定性范围,所设计的控制器在给定范围内能保证系统稳定运行。仿真与实验结果验证了控制方案的有效性。 展开更多
关键词 逆变器并联系统 并网 鲁棒控制 μ综合 环流
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基于μ综合的无人驾驶车辆路径跟随串级鲁棒控制方法 被引量:11
6
作者 宋彦 赵盼 +3 位作者 陶翔 李碧春 梁华为 梅涛 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期417-424,共8页
无人驾驶车辆做横向机动过程中,会发生由模型不确定性引发的路径跟随性能下降,为解决这一问题,设计了以横摆稳定控制作为内环、路径跟随控制作为外环的串级控制结构.提出了基于μ综合的横摆稳定控制方法.仿真表明,在模型参数发生变化时... 无人驾驶车辆做横向机动过程中,会发生由模型不确定性引发的路径跟随性能下降,为解决这一问题,设计了以横摆稳定控制作为内环、路径跟随控制作为外环的串级控制结构.提出了基于μ综合的横摆稳定控制方法.仿真表明,在模型参数发生变化时,对比H∞和PID控制,μ综合方法的控制效果受模型不确定性影响最小.在对比实验中,该方法的均方根误差比PID控制降低了1/3,证明该方法能够在车辆模型参数变化时保证控制系统的鲁棒稳定性与鲁棒性能. 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 路径跟随 μ综合 鲁棒稳定性 鲁棒性能
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基于μ综合鲁棒控制的四轮转向车辆操纵稳定性研究 被引量:5
7
作者 殷国栋 陈南 李普 《中国工程科学》 2005年第4期54-58,共5页
车辆总是承担不同的载荷,车辆建模亦存在着误差,传统四轮转向控制器难以达到原有的性能指标;针对外界干扰,采用μ综合鲁棒控制方法,构造横摆角速度跟踪综合控制系统设计框架,选取了不同环节的权函数。仿真结果表明,四轮转向车辆控制系... 车辆总是承担不同的载荷,车辆建模亦存在着误差,传统四轮转向控制器难以达到原有的性能指标;针对外界干扰,采用μ综合鲁棒控制方法,构造横摆角速度跟踪综合控制系统设计框架,选取了不同环节的权函数。仿真结果表明,四轮转向车辆控制系统具有良好的动态性能、鲁棒稳定性和鲁棒性能,有效地提高了车辆操纵稳定性和安全性。 展开更多
关键词 四轮转向 鲁棒控制 操纵稳定性 μ综合
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μ综合中的D-K迭代算法 被引量:10
8
作者 何朕 姜晓明 +1 位作者 孟范伟 周荻 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期31-35,共5页
针对μ综合的D-K迭代过程中出现不同的γ值和μ值的问题,分析指出在控制器K的优化求解中Hamilton阵H∞或J∞的一些特征值在γ迭代的进程中可能会相当接近,即出现病态特征值。此时γ迭代就会停在一个较高的γ数值上。实际上,当将控制器... 针对μ综合的D-K迭代过程中出现不同的γ值和μ值的问题,分析指出在控制器K的优化求解中Hamilton阵H∞或J∞的一些特征值在γ迭代的进程中可能会相当接近,即出现病态特征值。此时γ迭代就会停在一个较高的γ数值上。实际上,当将控制器闭环后,系统的H∞范数会比这个γ值要低很多。在求解标定阵D(ω)的过程中也会有类似的问题,逐点最小化所得的μ值和用拟合的D(ω)来求得的μ值可能是不一致的,甚至不收敛。给出了正确进行D-K迭代的方法,所附的算例中也给出了各种中间结果来帮助说明D-K迭代中的问题。为了能方便地使用Matlabμ工具箱中的D-K迭代命令,还给出了带有参数不确定性系统的状态空间表达方式。 展开更多
关键词 结构奇异值 结构不确定性 μ综合 D-K迭代 H∞优化
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基于反馈线性化鲁棒控制μ方法的准开关升压型逆变器光伏并网策略 被引量:9
9
作者 薛阳 李华郁 +2 位作者 阚东跃 时宇飞 陈明超 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期47-52,共6页
与Z源逆变器相比,准开关升压型逆变器降低了电路体积及成本,更适用于光伏并网系统。将光伏并网系统中的不确定性考虑在内,提出一种基于反馈线性化鲁棒控制μ方法的准开关升压型逆变器光伏并网策略。利用反馈线性化方法建立准开关升压型... 与Z源逆变器相比,准开关升压型逆变器降低了电路体积及成本,更适用于光伏并网系统。将光伏并网系统中的不确定性考虑在内,提出一种基于反馈线性化鲁棒控制μ方法的准开关升压型逆变器光伏并网策略。利用反馈线性化方法建立准开关升压型逆变器逆变侧的仿射线性数学模型,并采用μ方法设计控制器K。仿真结果表明,在外界条件变化时,具有较好的动态性能,能够迅速恢复稳态,且始终保持着较高的功率因数;在参数变化时,对并网质量影响较小。 展开更多
关键词 光伏系统 并网 Z源逆变器 准开关升压型逆变器 鲁棒控制 反馈线性化 μ综合
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四轮转向直接横摆力矩鲁棒集成控制仿真研究 被引量:7
10
作者 殷国栋 陈南 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第16期4264-4268,共5页
将四轮转向与直接横摆力矩相结合,考虑模型摄动优化权函数抑制外扰,基于模型跟踪设计μ综合鲁棒集成控制器。采用J-turn操纵方式高速下验证控制器的鲁棒性,比较前轮转向直接横摆力矩,四轮转向与四轮转向直接横摆力矩三种车辆控制系统的... 将四轮转向与直接横摆力矩相结合,考虑模型摄动优化权函数抑制外扰,基于模型跟踪设计μ综合鲁棒集成控制器。采用J-turn操纵方式高速下验证控制器的鲁棒性,比较前轮转向直接横摆力矩,四轮转向与四轮转向直接横摆力矩三种车辆控制系统的操纵性能,仿真表明设计的四轮转向直接横摆力矩集成μ综合控制器更能有效地提高车辆闭环系统的鲁棒性,抵制外部扰动的鲁棒稳定性,且避免了H∞控制器的保守性。 展开更多
关键词 四轮转向 直接横摆力矩 μ综合 鲁棒控制
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基于μ综合鲁棒控制的EPS车辆操纵稳定性研究 被引量:8
11
作者 陈龙 袁朝春 江浩斌 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期705-708,712,共5页
在传感器噪声、参数摄动、路面干扰等因素的影响下,车辆EPS控制系统性能会不同程度下降,对汽车操纵稳定性造成一定的影响。为提高EPS控制系统性能,基于μ综合理论和鲁棒控制方法,选取相关性能指标设计了新型μ控制器,构造了装备EPS系统... 在传感器噪声、参数摄动、路面干扰等因素的影响下,车辆EPS控制系统性能会不同程度下降,对汽车操纵稳定性造成一定的影响。为提高EPS控制系统性能,基于μ综合理论和鲁棒控制方法,选取相关性能指标设计了新型μ控制器,构造了装备EPS系统的整车μ综合控制系统。仿真与μ分析结果表明:基于μ综合算法的控制器具有良好稳定鲁棒性和性能鲁棒性,有效地提高了车辆操纵稳定性和安全性。 展开更多
关键词 电动助力转向 操纵稳定性 μ综合 鲁棒控制
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过热汽温控制系统μ综合的研究 被引量:8
12
作者 恒庆海 恒庆珠 +2 位作者 鲁婧 许镇琳 贺家李 《电工电能新技术》 CSCD 2000年第1期19-21,58,共4页
本文对惰性区具有大延迟及参数摄动的电厂锅炉过热汽温鲁棒控制问题进行了研究。指出该问题可以统一在μ综合框架之下进行处理。文中讨论了权函数的选择,求解了μ综合鲁棒PI控制器。对锅炉过热汽温控制进行了仿真研究,结果表明设计... 本文对惰性区具有大延迟及参数摄动的电厂锅炉过热汽温鲁棒控制问题进行了研究。指出该问题可以统一在μ综合框架之下进行处理。文中讨论了权函数的选择,求解了μ综合鲁棒PI控制器。对锅炉过热汽温控制进行了仿真研究,结果表明设计的控制器满足系统鲁棒性能要求。 展开更多
关键词 电厂 锅炉 过热气温 μ综合 控制系统
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导弹线性分式变换模型及其在H_∞增益调度自动驾驶仪设计中的应用 被引量:8
13
作者 于剑桥 刘莉 +1 位作者 靳东亚 许承东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期844-848,共5页
采用图形法建立了导弹线性分式变换(LFT)模型,将导弹动力学明确描述为确定性与不确定性两部分,构造了线性参数时变(LPV)/μ控制结构,运用D-K-D迭代算法设计了导弹H∞增益调度自动驾驶仪。LPV/μ控制技术明确考虑了导弹的时变特性,设计... 采用图形法建立了导弹线性分式变换(LFT)模型,将导弹动力学明确描述为确定性与不确定性两部分,构造了线性参数时变(LPV)/μ控制结构,运用D-K-D迭代算法设计了导弹H∞增益调度自动驾驶仪。LPV/μ控制技术明确考虑了导弹的时变特性,设计生成的控制器能够在导弹飞行过程中自动进行参数调节,适应导弹动力学特性的变化,从而稳定自动驾驶仪的动力学特性。仿真结果表明:建立的线性分式变换模型能够准确描述导弹的动力学特性,同时所设计的H∞增益调度自动驾驶仪的动力学特性基本与导弹飞行条件的变化无关。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 线性分式变换 增益调度控制 H∞控制 μ综合 导弹控制
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仿真转台控制系统Μ综合应用研究 被引量:4
14
作者 姚郁 杨有为 马杰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期456-460,共5页
为了研究某型仿真转台系统的鲁棒控制问题,分析了转台系统中主要不确定性,建立了转台系统含结构和非结构的混合不确定性数学模型,根据系统的性能指标和不确定性模型,将结构奇异值理论应用于转台伺服控制系统设计中,讨论了伺服控制系统... 为了研究某型仿真转台系统的鲁棒控制问题,分析了转台系统中主要不确定性,建立了转台系统含结构和非结构的混合不确定性数学模型,根据系统的性能指标和不确定性模型,将结构奇异值理论应用于转台伺服控制系统设计中,讨论了伺服控制系统Μ综合设计中加权函数的选择问题,给出了具体的选取原则。设计结果表明,采用Μ综合方法设计出的H∞控制器不仅可以将这类控制问题的闭环性能指标以性能权函数的形式给出,而且还保证了系统的鲁棒性能,实验证明了本方法的有效性。 展开更多
关键词 仿真转台 伺服系统 μ综合 加权函数
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SISO系统的μ综合与混合灵敏度 被引量:5
15
作者 恒庆海 何雨奋 王广雄 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期66-69,85,共5页
讨论了SISO系统鲁棒性能设计问题.给出了具有乘性不确定性SISO系统鲁棒性能指标μ及相应d的显式表达式,从而简化了μ综合的D—K迭代。
关键词 鲁棒性 μ综合 灵敏度 SISO系统 反馈控制系统
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主动转向系统鲁棒控制的研究 被引量:7
16
作者 季鹏凯 沈斌 +1 位作者 陈慧 章桐 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1092-1098,1116,共8页
本文中建立了引入主动转向系统模型,并考虑了参数不确定性的2自由度非线性整车模型。以上述模型作为被控对象,以一阶传递函数作为理想参考模型,运用标准H∞、环路成形和μ综合等方法分别设计了3种2自由度鲁棒控制器,并对其特性进行了频... 本文中建立了引入主动转向系统模型,并考虑了参数不确定性的2自由度非线性整车模型。以上述模型作为被控对象,以一阶传递函数作为理想参考模型,运用标准H∞、环路成形和μ综合等方法分别设计了3种2自由度鲁棒控制器,并对其特性进行了频响分析和μ分析。对非线性整车模型进行了仿真。结果表明,各鲁棒控制器对抑制侧向力、横摆力矩和传感器量测的干扰、减小转向系统对整车动力学特性的影响以及提高驾驶稳定性和主动安全性等方面具有明显的效果,且均具有各自的优势特点,其中,μ综合控制器具有较低保守性和良好鲁棒性能。 展开更多
关键词 主动转向 鲁棒控制 μ综合 H∞ 环路成形
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H_∞回路成形中的μ综合法 被引量:7
17
作者 何朕 姜晓明 +1 位作者 孟范伟 王广雄 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期347-352,共6页
H∞控制理论中的回路成形设计和μ综合都已经是定型的设计方法.最近有文献提出一种将这两种设计方法结合起来处理弱阻尼谐振模态参数摄动的新方法.但是实际设计表明,二者的结合并没有达到预期的效果.本文分析指出,回路成形本质上是一种... H∞控制理论中的回路成形设计和μ综合都已经是定型的设计方法.最近有文献提出一种将这两种设计方法结合起来处理弱阻尼谐振模态参数摄动的新方法.但是实际设计表明,二者的结合并没有达到预期的效果.本文分析指出,回路成形本质上是一种鲁棒稳定性设计,其H∞范数指标的逆就是系统的稳定裕度.而μ综合只是一种鲁棒性能的设计工具.μ综合与回路成形结合只是反映在稳定裕度上,而并不影响设计所允许的摄动大小.所以在回路成形设计中没有必要再加进μ综合法.文中附有算例. 展开更多
关键词 H∞回路成形 稳定裕度 μ综合 鲁棒性能 弱阻尼模态
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多轴转向车辆二自由度鲁棒控制 被引量:5
18
作者 刘芹芹 高秀华 张小江 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期136-140,共5页
为解决多轴转向车辆对参数不确定性所引起的鲁棒性较差的问题,该文在引入多轴转向车辆和两轴车辆的统一动力学模型的前提下,利用线性分式变换把模型中不确定结构与确定结构分开,并提出二自由度鲁棒控制器设计方法,其中前馈控制器实际上... 为解决多轴转向车辆对参数不确定性所引起的鲁棒性较差的问题,该文在引入多轴转向车辆和两轴车辆的统一动力学模型的前提下,利用线性分式变换把模型中不确定结构与确定结构分开,并提出二自由度鲁棒控制器设计方法,其中前馈控制器实际上是模型匹配问题,反馈控制器是结构奇异值μ分析与综合问题。通过仿真看出,设计的前馈控制器对车速变化能进行独立补偿,反馈控制器对路面附着系数变化、轮胎侧偏刚度变化等引起的摄动具有很好的抑制性能,较好的实现了零质心侧偏角和横摆角速度跟踪控制目标。表明该控制方法能使系统具有良好的跟踪性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 车辆 转向 鲁棒控制 多轴 μ综合 两自由度 线性分式变换
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基于μ综合方法的光伏发电系统柔性并入微网的鲁棒控制 被引量:7
19
作者 李鹏 殷梓恒 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第28期4847-4854,共8页
光伏发电系统受气候环境等条件影响,输出功率具有间歇性、随机性等特点;另外,光伏组件、逆变器中的元器件老化等因素使光伏发电系统模型具有不确定性。为保证光伏发电系统柔性并网技术能满足微网电能质量等技术指标要求,针对微网中气候... 光伏发电系统受气候环境等条件影响,输出功率具有间歇性、随机性等特点;另外,光伏组件、逆变器中的元器件老化等因素使光伏发电系统模型具有不确定性。为保证光伏发电系统柔性并网技术能满足微网电能质量等技术指标要求,针对微网中气候环境变化、元件老化等导致的模型参数摄动对光伏发电系统柔性并网的影响,提出一种基于模型匹配的光伏发电系统柔性并入微网的μ综合鲁棒控制方法,将包含逆变器等实际被控对象在内的模型匹配问题转化为广义系统,并抽象出不确定块,进一步归结为结构化不确定性问题,通过DK迭代得到μ综合控制器。μ分析和仿真结果表明,该μ综合控制器可以较好地保证微网中光伏发电柔性并网系统的标称性能和鲁棒性能,满足快速且无冲击的柔性并网要求,有利于微网的稳定可靠运行。仿真结果验证了所提出的μ综合鲁棒控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 光伏发电系统 微网 μ综合 模型匹配 参数摄动 鲁棒性
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电磁轴承μ鲁棒控制 被引量:4
20
作者 吕慎刚 蒋书运 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期133-138,共6页
为解决电磁轴承系统建模不确定性问题,建立径向电磁轴承的鲁棒控制模型。提出以结构奇异值作为优化指标的μ鲁棒控制器设计方法,通过引入虚拟不确定块将电磁轴承控制系统的鲁棒性能问题转化为广义系统的鲁棒稳定问题求解,兼顾系统的稳... 为解决电磁轴承系统建模不确定性问题,建立径向电磁轴承的鲁棒控制模型。提出以结构奇异值作为优化指标的μ鲁棒控制器设计方法,通过引入虚拟不确定块将电磁轴承控制系统的鲁棒性能问题转化为广义系统的鲁棒稳定问题求解,兼顾系统的稳定鲁棒性和性能鲁棒性,减小设计的保守性。借助于Matlab仿真工具给出并比较电磁轴承控制系统不同情况下H∞控制和μ控制的仿真波形。研究结果表明:在允许摄动范围内基于μ综合的电磁轴承鲁棒控制对模型不确定性具有很好的动态特性、稳定鲁棒性和性能鲁棒性。 展开更多
关键词 电磁轴承鲁棒控制 模型不确定性 结构奇异值 μ综合
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