弹性飞机的混合H_2/H_∞最优PID控制器设计

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作者 章萌 章卫国 +1 位作者 李爱军 孙勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期310-317,共8页

针对弹性飞机强鲁棒性、低阶次、低增益鲁棒控制器的设计问题,以某弹性飞机12阶模型为研究对象,研究了基于弹性飞机降阶模型的混合H2/H∞最优PID控制器的设计。首先基于平衡截断法得到了6阶降阶模型。然后,根据全阶模型和降阶模型的频... 针对弹性飞机强鲁棒性、低阶次、低增益鲁棒控制器的设计问题,以某弹性飞机12阶模型为研究对象,研究了基于弹性飞机降阶模型的混合H2/H∞最优PID控制器的设计。首先基于平衡截断法得到了6阶降阶模型。然后,根据全阶模型和降阶模型的频域降阶误差选取了合适的鲁棒加权函数。之后,给出了系统跟踪误差的H2范数的一种简化计算方法用于计算H2范数优化设计指标。最后使用粒子群优化算法进行了混合H2/H∞最优PID控制器参数的优化得到了最优PID控制器。仿真结果表明,与H∞混合灵敏度控制器相比,混合H2/H∞最优PID控制器阶次更低,并能同时镇定参数和非参数两种不确定性具有更强的鲁棒性;对弹性形变有较好的抑制作用,对刚性模态也取得了很好的控制效果。 展开更多

关键词 弹性飞机 降阶模型 混合h2/h∞最优pid控制器 粒子群优化算法

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弹性飞机的混合H_2/H_∞最优PID控制器参数优化 被引量：3

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作者 章萌 李爱军 刘世民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期197-202,共6页

基于弹性飞机的降阶模型设计控制器时需要考虑模型降阶带来的降阶误差,这就需要设计的控制器具有较强的鲁棒性。为此,以某弹性飞机12阶模型为例,研究了基于弹性飞机降阶模型的混合H2/H∞最优PID控制器的参数优化。首先基于平衡截断法得... 基于弹性飞机的降阶模型设计控制器时需要考虑模型降阶带来的降阶误差,这就需要设计的控制器具有较强的鲁棒性。为此,以某弹性飞机12阶模型为例,研究了基于弹性飞机降阶模型的混合H2/H∞最优PID控制器的参数优化。首先基于平衡截断法得到了6阶降阶模型。然后,根据全阶模型和降阶模型的频域降阶误差选取了合适的鲁棒加权函数。之后,给出了闭环系统跟踪误差H2范数的一种简化计算方法用于H2/H∞优化指标的计算。最后基于差分进化算法进行了混合H2/H∞最优PID控制器的参数寻优。仿真结果表明,与H∞混合灵敏度控制器相比,优化得到的混合H2/H∞最优PID控制器具有更强的鲁棒性,能同时镇定参数和非参数两种不确定性。对弹性形变模态也有较好的抑制作用,刚性模态也取得了很好的响应效果。 展开更多

关键词 弹性飞机 最优pid控制器 参数优化 h2/h∞优化指标 差分进化算法

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固定结构混合H_2/H_∞控制器参数的全局优化 被引量：2

3

作者 何福忠 孙优贤 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期502-506,共5页

首先运用增广 Hermite- Biehler定理 ,解析地给出使任意给定 (稳定或不稳定 )被控对象闭环稳定的控制器参数取值域 .然后 ,在该参数取值域内运用遗传优化算法得到了满足指定混合 H2 / H∞ 性能指标的 Pareto最优控制器参数值 .仿真例子... 首先运用增广 Hermite- Biehler定理 ,解析地给出使任意给定 (稳定或不稳定 )被控对象闭环稳定的控制器参数取值域 .然后 ,在该参数取值域内运用遗传优化算法得到了满足指定混合 H2 / H∞ 性能指标的 Pareto最优控制器参数值 .仿真例子验证了该方法的有效性 . 展开更多

关键词 pid控制器 混合h2/h∞ 控制 hermite—Biehler定理 遗传算法 优化

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主汽温系统混合H_2/H_∞最优PID控制 被引量：3

4

作者 梁伟平 王佳荣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期661-667,共7页

针对火电厂主汽温控制系统非线性、大惯性、参数不确定以及存在未知干扰的特点,设计了混合H_2/H_∞最优PID控制方案。该方案在系统闭环稳定的前提下,给出H_∞性能的乘性摄动边界和PID控制器参数的有效范围。为了获得最优的性能指标,提... 针对火电厂主汽温控制系统非线性、大惯性、参数不确定以及存在未知干扰的特点,设计了混合H_2/H_∞最优PID控制方案。该方案在系统闭环稳定的前提下,给出H_∞性能的乘性摄动边界和PID控制器参数的有效范围。为了获得最优的性能指标,提出一种改进的引力搜索算法,利用典型测试函数验证了算法的有效性,并将该算法应用于主汽温系统的混合H_2/H_∞最优PID控制器参数优化。仿真结果表明,优化后的主汽温控制系统具有良好的控制品质,可以克服未知扰动,并且具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 混合h2/h∞控制 引力搜索算法 主汽温系统 pid控制 鲁棒稳定

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基于遗传算法的混合H_2/H_∞状态反馈控制器 被引量：8

5

作者 潘伟 王学勇 井元伟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期132-136,共5页

提出了应用遗传算法设计混合H2/H∞状态反馈控制器的一种方法.通过遗传算法对H∞控制器进行H2性能优化,从而设计出鲁棒性强并满足系统性能要求的混合H2/H∞状态反馈控制器.该方法采用实数编码、排序选择与最佳个体保存相结合的选择算子... 提出了应用遗传算法设计混合H2/H∞状态反馈控制器的一种方法.通过遗传算法对H∞控制器进行H2性能优化,从而设计出鲁棒性强并满足系统性能要求的混合H2/H∞状态反馈控制器.该方法采用实数编码、排序选择与最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子和实值变异的变异算子,并在适应度函数中添加惩罚约束.对国产某型飞机进行仿真,结果表明得到的混合H2/H∞状态反馈控制器具有良好的H∞性能和H2性能. 展开更多

关键词 h2控制 h∞控制 混合h2/h∞状态反馈控制器 遗传算法 实值编码

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基于遗传算法的混合降阶H_2/H_∞控制器 被引量：3

6

作者 潘伟 井元伟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期967-970,980,共5页

讨论了混合降阶H2/H∞控制器的设计问题,提出了应用遗传算法设计混合降阶H2/H∞控制器的一种方法.通过遗传算法对次优H∞降阶控制器进行H2性能优化,设计出鲁棒性既强又满足系统性能要求的混合降阶H2/H∞控制器.它分别在H∞降阶和H2性能... 讨论了混合降阶H2/H∞控制器的设计问题,提出了应用遗传算法设计混合降阶H2/H∞控制器的一种方法.通过遗传算法对次优H∞降阶控制器进行H2性能优化,设计出鲁棒性既强又满足系统性能要求的混合降阶H2/H∞控制器.它分别在H∞降阶和H2性能优化中两次应用遗传算法,遗传算法采用实数编码形式,其算子分别选用排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子、实值中间重组的交叉算子及实值变异的变异算子.利用国产某型飞机对该方法进行仿真,其结果表明得到的混合降阶H2/H∞控制器具有良好的H∞性能和H2性能. 展开更多

关键词 遗传算法 实值编码 混合降阶h2/h∞控制器 h∞性能 h2性能

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混合H_2/H_∞鲁棒控制器设计 被引量：14

7

作者 王进华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期45-53,共9页

在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的... 在状态空间描述下,定义了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H2/H∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H2/H∞反馈控制器设计.H2和H∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H2/H∞反馈控制器,与H2和H∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2,H∞和混合H2/H∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性. 展开更多

关键词 优化控制理论 混合h2/h∞鲁棒控制器 设计 反馈控制器 数学模型 鲁棒稳定性

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基于粒子群优化算法的永磁同步电机H_2/H_∞混合控制 被引量：4

8

作者 钱苗旺 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第8期2381-2384,共4页

为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的控制性能,设计了一种混合H2/H∞控制器。通过混合灵敏度方法设计系统的H∞次优控制器,采用粒子群优化(PSO)算法选取H2性能指标最小的控制器,从而得到混合H2/H∞控制器。采用仿真对所设计控制器的... 为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的控制性能,设计了一种混合H2/H∞控制器。通过混合灵敏度方法设计系统的H∞次优控制器,采用粒子群优化(PSO)算法选取H2性能指标最小的控制器,从而得到混合H2/H∞控制器。采用仿真对所设计控制器的性能与比例积分(PI)控制器进行了对比测试,测试结果证明了混合H2/H∞控制器具有比PI控制器更好的控制效果,同时也表明采用PSO算法进行控制器设计是有效、可行的。 展开更多

关键词 永磁同步电机 h2/h∞混合控制 混合灵敏度 粒子群优化算法 比例积分控制器

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混合H_2/H_∞控制问题的降阶控制器 被引量：1

9

作者 曾建平 程鹏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期714-716,共3页

关键词 混合h2/h∞控制 降价控制器 离散系统

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基于H_∞参数化控制器的H_2/H_∞混合控制器设计

10

作者 王德进 王淼鑫 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2002年第3期44-47,共4页

基于广义被控系统模型,考虑SISO系统H2/H∞混合控制器设计问题。利用H∞标准控制问题的参数化形式的解提供的自由度,进行系统H2性能的设计,从而得到既满足H2性能又满足H∞性能的H2/H∞混合控制器。具体算例说明该方法实用有效。

关键词 h2/h∞混合控制器 参数化控制器 模型匹配 SISO系统 性能设计 自由度 h∞标准控制问题

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混合H_2/H_∞控制问题的降阶控制器

11

作者 林蓉 阎昱 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第2期169-171,共3页

考虑混合H2/H∞控制问题的降阶控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI),分别给出了连续和离散情形下混合H2/H∞问题的降阶控制器的设计.

关键词 混合h2/h∞控制 降阶控制器 线性矩阵不等式 鲁棒控制

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混合H_2/H_∞控制的典型系统及其反馈控制器设计

12

作者 王进华 梁彤 《自动化技术与应用》 2002年第2期6-10,共5页

本文给出了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这四种典型情况的描述、在二次稳定意义上的混合H2/H∞性能指标下,讨论了这四种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件。这四种典型情况的最优... 本文给出了混合H2/H∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这四种典型情况的描述、在二次稳定意义上的混合H2/H∞性能指标下,讨论了这四种典型情况的混合H2/H∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件。这四种典型情况的最优混合H2/H∞线性反馈控制器设计,归结为解一个带有参数的Riccati方程,且仅解一个Riccati方程。该Riccati方程随参数变化,包含了单纯的H2和H∞设计,可看作是H2、H∞和混合H2/H∞的统一表达式。最后通过一个简单的例子,说明了本文的方法。 展开更多

关键词 混合h2/h∞控制 反馈控制器 设计 鲁棒控制 性能指标 不确定性

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基于动态输出反馈控制器的时滞Lurie控制系统的H_2/H_∞混合控制 被引量：1

13

作者 包春霞 包俊东 《山西师范大学学报（自然科学版）》 2018年第2期29-36,共8页

对于一类时滞Lurie控制系统,利用Lyapunov-Krasovsklii泛函、线性矩阵不等式(LMI)方法、变量替换法和Schur补引理研究了该系统的动态输出反馈H_2/H_∞混合控制的分析与设计方法,给出了该系统是渐近稳定的,具有H_∞性能、H_2性能和动态... 对于一类时滞Lurie控制系统,利用Lyapunov-Krasovsklii泛函、线性矩阵不等式(LMI)方法、变量替换法和Schur补引理研究了该系统的动态输出反馈H_2/H_∞混合控制的分析与设计方法,给出了该系统是渐近稳定的,具有H_∞性能、H_2性能和动态输出反馈H_2/H_∞混合控制器存在的一个充分条件,并通过数值例子验证了所提设计方法和所得结论的正确性. 展开更多

关键词 Lufie时滞控制系统 变量替换法 h∞性能 h2性能 动态输出反馈h2/h∞混合控制器

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基于H2/H∞混合优化的锅炉汽温分数阶PIλDμ控制 被引量：3

14

作者 王东风 王松 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期210-215,共6页

针对分数阶控制系统参数整定方法不够成熟的问题,提出一种优化确定分数阶PIλDμ控制器参数的方法.同时考虑跟踪性能、抗干扰能力及鲁棒性的要求,基于H∞性能指标约束下的H2性能指标极小化,采用粒子群优化算法寻优,得到符合H2/H∞混合... 针对分数阶控制系统参数整定方法不够成熟的问题,提出一种优化确定分数阶PIλDμ控制器参数的方法.同时考虑跟踪性能、抗干扰能力及鲁棒性的要求,基于H∞性能指标约束下的H2性能指标极小化,采用粒子群优化算法寻优,得到符合H2/H∞混合性能指标的最优PIλDμ控制器参数,并将其应用于循环流化床锅炉汽温的分数阶PIλDμ控制器参数设计.结果表明:所设计的控制器具有良好的定值跟踪能力、抗干扰性能及较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 分数阶控制系统 主蒸汽温度 h2 h∞混合优化 PIλDμ控制器

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具有完整性的H_2最优控制器

15

作者 曹永岩 孙优贤 《信息与控制》 CSCD 北大核心 1996年第3期165-176,共12页

基于互质分解的一种状态空间描述方法,给出了全状态反馈下的对执行器失效具有完整性的H_2最优控制器的参数化形式,提出了一种具有完整性的H_2最优控制器设计方法,将完整性约束转化成保证相应的实矩阵稳定。

关键词 完整性 h2最优控制 最优控制器 控制器

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新型混合H_2/H_∞控制策略的研究

16

作者 唐元钢 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2001年第6期483-486,共4页

研究了混合H2/H∞控制问题,在保证系统一个输出满足给定H∞干扰衰减约束下,使另一个输出的H2性能指标最小,在此基础上,推出了一个控制器存在的约束条件,给出了控制器的求解方法,并以数值实例证明了所提算法是可行的.

关键词 混合h2/h∞控制 RICCATI方程 抗干扰衰减约束 控制器 控制策略

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混合H2／H^∞控制理论及控制器设计方法

17

作者 王杰 张爱丽 《郑州大学学报（自然科学版）》 CAS 1998年第4期40-48,共9页

在分别讨论Ｈ２及Ｈ∞控制理论的基础上，探讨具有二次性能指标最优限制下的Ｈ２／Ｈ∞混合控制问题，并且象标准Ｈ∞控制问题一样，导出了混合Ｈ２／Ｈ∞最优控制问题的标准求解方法．

关键词 控制理论 h2控制 h^∞控制 混合控制 控制器

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基于LMI的永磁同步伺服电机的混合H2/H∞鲁棒预测控制器 被引量：5

18

作者 王凯东 李宏浩 《微电机》 北大核心 2019年第7期40-44,共5页

针对永磁同步伺服电机易受负载扰动及自身参数变化影响的特点,基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),提出了一种针对永磁同步伺服电机的混合H 2/H∞鲁棒预测控制器设计方法。该控制器在保证永磁同步伺服电机控制系统在负... 针对永磁同步伺服电机易受负载扰动及自身参数变化影响的特点,基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),提出了一种针对永磁同步伺服电机的混合H 2/H∞鲁棒预测控制器设计方法。该控制器在保证永磁同步伺服电机控制系统在负载突然变化时起到抑制作用,既保证了系统的快速响应和稳定性,同时还使该系统对外界以及自身扰动具有较好的鲁棒性。并且,在Matlab/Simulink中进行仿真研究,并且与传统的PI调节器相比较,证明了该控制器的可行性。 展开更多

关键词 线性矩阵不等式 面装式永磁同步电机 混合h2/h∞控制 鲁棒预测控制器

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基于H_2/H_∞的双振动台解耦控制 被引量：3

19

作者 田玉虎 陈怀海 +1 位作者 申凡 鲍明 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期57-61,共5页

研究了基于次优Η2 /Η∞ 混合控制的振动台解耦控制器的设计方法 ,用缩减了高阶模态的降阶模型所设计的控制器对原系统进行解耦控制 ,引入了模型不确定性 ,克服了传统的基于模型逆的解耦控制系统鲁棒性能较差的缺点 ;利用双自由度控制... 研究了基于次优Η2 /Η∞ 混合控制的振动台解耦控制器的设计方法 ,用缩减了高阶模态的降阶模型所设计的控制器对原系统进行解耦控制 ,引入了模型不确定性 ,克服了传统的基于模型逆的解耦控制系统鲁棒性能较差的缺点 ;利用双自由度控制结构的特点 ,将问题分解为Η2 和Η∞ 两个次优控制器的设计过程 ,简化了问题求解的复杂性 ;通过整形技术提高了解耦控制的效果 ;与基于 Riccati方程的求解方法相比 ,本文利用的线性矩阵不等式求解方法更具有灵活性和一般性 ;本文的仿真结果表明了次优Η2 /Η∞ 解耦控制方法不仅具有良好的解耦性能 。 展开更多

关键词 h2/h∞混合控制 振动台 解耦控制器 双自由度控制器 仿真 线性矩阵不等式

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典型不稳定时滞对象的H_∞最优灵敏度控制 被引量：3

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作者 张卫东 许晓鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1303-1305,1309,共4页

针对典型不稳定对象推导了 PID控制器整定公式 .设计过程分为两步 .首先根据闭环系统内稳定的定义推出镇定系统的充要条件 ,然后定义 H∞ 最优性能指标 ,利用有理近似逼近控制对象中的纯滞后进行控制器推导 .

关键词 最优控制 pid控制器 不稳定对象 时滞对象 h∞最优性能指标 h∞最优灵敏度控制

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