线性参数变化系统建模与控制研究进展 被引量：8

1

作者 王东风 朱为琦 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期780-790,共11页

在描述实际系统的非线性和时变特性方面,线性参数变化(Linear parameter varying,LPV)模型有着巨大的优越性,对于使用一些成熟的线性系统控制理论来解决非线性系统的控制问题,提供了良好的手段.文章对LPV系统的模型结构和建模方法,模型... 在描述实际系统的非线性和时变特性方面,线性参数变化(Linear parameter varying,LPV)模型有着巨大的优越性,对于使用一些成熟的线性系统控制理论来解决非线性系统的控制问题,提供了良好的手段.文章对LPV系统的模型结构和建模方法,模型参数辨识方法,控制方法以及应用领域等方面的近几年的研究成果,做了比较全面的总结和概括,最后对LPV系统建模和控制的未来研究方向进行了展望. 展开更多

关键词 线性参数变化系统 系统建模 模型辨识 变增益控制 鲁棒控制 预测控制

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线性参数变化系统的鲁棒故障估计

2

作者 崔平 翁正新 谢剑英 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2007年第4期23-26,共4页

针对仿射参数变化系统,研究了鲁棒H∞故障估计问题。基于增益调度的思想,提出了一种鲁棒H∞故障估计器设计方法,该方法所设计的故障估计器与对象具有相同的参数依赖性,而且可以通过线性矩阵不等式进行求解。文中通过实例展示了设计的全... 针对仿射参数变化系统,研究了鲁棒H∞故障估计问题。基于增益调度的思想,提出了一种鲁棒H∞故障估计器设计方法,该方法所设计的故障估计器与对象具有相同的参数依赖性,而且可以通过线性矩阵不等式进行求解。文中通过实例展示了设计的全过程,仿真结果表明本文所给出的方法能够有效地处理一类参数变化系统的故障估计问题。 展开更多

关键词 故障估计 线性参数变化系统 增益调度 鲁棒H∞滤波

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一类时滞线性参数变化系统的H_∞控制 被引量：2

3

作者 邹锐 刘飞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期428-433,共6页

研究一类时滞线性参数变化(LPV)系统的H∞控制问题,采用基于仿射参数的Lyapunov函数提出了稳定性能分析和控制器设计的充分条件。同时应用投影定理,借助附加矩阵解除了参数的Lyapunov函数矩阵与系统矩阵的耦合,得到以线性矩阵不等式(LMI... 研究一类时滞线性参数变化(LPV)系统的H∞控制问题,采用基于仿射参数的Lyapunov函数提出了稳定性能分析和控制器设计的充分条件。同时应用投影定理,借助附加矩阵解除了参数的Lyapunov函数矩阵与系统矩阵的耦合,得到以线性矩阵不等式(LMI)形式表示的条件。并且通过多凸技术把得到的无限维线性矩阵不等式转换为有限维线性矩阵不等式,从而使问题可以求解。数值仿真表明,性能得到满足同时也证明了方法的可行性。 展开更多

关键词 H∞控制 线性参数变化系统 多凸性 线性矩阵不等式 状态反馈

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一类线性参数变化时滞系统的鲁棒滑模控制

4

作者 吴立刚 马广程 +1 位作者 吕雪锋 王常虹 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2039-2043,2048,共6页

研究了一类线性参数变化连续时间系统的稳定性、状态反馈镇定和滑模控制问题.通过引入适当加权矩阵变量寻找Le ibn iz-Newton公式各项之间的关系,从而直接地处理系统中的时滞状态项,避免了常规应用Le ibn iz-Newton公式进行模型变换的... 研究了一类线性参数变化连续时间系统的稳定性、状态反馈镇定和滑模控制问题.通过引入适当加权矩阵变量寻找Le ibn iz-Newton公式各项之间的关系,从而直接地处理系统中的时滞状态项,避免了常规应用Le ibn iz-Newton公式进行模型变换的间接方法所带来的较大保守性.基于参数线性矩阵不等式方法提出了该类系统参数二次稳定的时滞相关的新条件.基于该条件研究了该类系统的状态反馈镇定和滑模控制问题.分别提出了镇定控制器设计条件和滑动模态存在条件,并设计了滑模控制器,保证了闭环系统的参数二次稳定.仿真实例证明了该设计方案的可行性. 展开更多

关键词 滑模控制 线性参数变化系统 状态时滞 参数线性矩阵不等式 时滞相关

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线性参数变化系统的子空间预测控制

5

作者 王建宏 许莺 +1 位作者 熊朝华 徐欣 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2016年第12期2151-2163,共13页

为弥补线性系统与非线性系统间的差异,考虑非线性系统的近似模型-线性参数变化系统的子空间预测控制,此控制器能更贴切地控制非线性系统.采用数据驱动的子空间预测控制策略,构造输入-输出观测数据矩阵来辨识状态空间形式下的马尔科夫参... 为弥补线性系统与非线性系统间的差异,考虑非线性系统的近似模型-线性参数变化系统的子空间预测控制,此控制器能更贴切地控制非线性系统.采用数据驱动的子空间预测控制策略,构造输入-输出观测数据矩阵来辨识状态空间形式下的马尔科夫参数.利用矢量积算子的数据矩阵表示将来时刻的输出预测值,并以此预测值作用于代价函数.对带有不等式约束的二次代价函数采用并行分布算法来求解其最优值.针对直流电动机在质量分布因素下的线性参数变化系统,采用子空间预测控制器来控制直流电动机. 展开更多

关键词 线性参数变化系统 子空间预测控制 并行分布算法 矢量积

原文传递

一类线性参数变化时滞系统的H_∞控制 被引量：11

6

作者 郑连伟 郭立山 刘晓平 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期595-598,共4页

研究一类线性参数变化时滞系统的 H∞ 控制问题。这类系统的状态空间矩阵是一些时变参数的仿射函数 ,而这些时变参数是可以实时测量的。以线性矩阵不等式的形式给出了存在依赖于参数的动态输出反馈 H∞ 控制器的充分条件。当满足这些条... 研究一类线性参数变化时滞系统的 H∞ 控制问题。这类系统的状态空间矩阵是一些时变参数的仿射函数 ,而这些时变参数是可以实时测量的。以线性矩阵不等式的形式给出了存在依赖于参数的动态输出反馈 H∞ 控制器的充分条件。当满足这些条件时 ,基于线性矩阵不等式的解可以构造出一种依赖于参数的动态输出反馈 H∞ 展开更多

关键词 线性参数变化时滞系统 H∞控制 动态输出反馈 线性矩阵不等式

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LPV动态补偿的风能转换系统变桨距控制 被引量：17

7

作者 沈艳霞 朱芸 纪志成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1282-1288,共7页

当风速超过额定值时,风能转换系统需要控制节距角来实现额定恒功率控制,同时控制电机电磁转矩使转速维持在其额定值以减少系统振荡.建立了风能转换系统的机理模型并得到其线性参数变化(LPV)系统模型;在多变量(MV)控制策略的基础上,设计... 当风速超过额定值时,风能转换系统需要控制节距角来实现额定恒功率控制,同时控制电机电磁转矩使转速维持在其额定值以减少系统振荡.建立了风能转换系统的机理模型并得到其线性参数变化(LPV)系统模型;在多变量(MV)控制策略的基础上,设计了基于LPV模型的增益调度控制器,对节距角和电磁转矩进行动态补偿;基于dSPACE的风能转换系统硬件在回路仿真平台进行实验研究,结果表明补偿后系统的功率误差更小,电机转速及转矩的波动明显减小,体现了更好的动态性能. 展开更多

关键词 风能转换系统 线性参数变化系统模型 增益调度控制 动态补偿

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时滞LPV系统的H_∞控制新方法 被引量：9

8

作者 王俊玲 王常虹 高会军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期144-148,共5页

研究了具有随参数变化状态时滞的线性参数变化系统的H∞控制问题,该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集内变化的参数的确定函数.提出了一种新的依赖于参数的H∞性能准则,该准则通过引入附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的Ly... 研究了具有随参数变化状态时滞的线性参数变化系统的H∞控制问题,该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集内变化的参数的确定函数.提出了一种新的依赖于参数的H∞性能准则,该准则通过引入附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的Lyapunov函数之间的耦合而更易于数值实现.在此基础上设计了系统的H∞状态反馈控制器,该控制器能够保证相对于所有能量有界的输入信号闭环系统满足给定的性能指标.采用线性矩阵不等式技术,将控制器存在的充分条件转化为凸优化问题.最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性. 展开更多

关键词 线性参数变化系统 H∞性能 线性矩阵不等式 状态时滞

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一类分布式时滞LPV系统的鲁棒H_∞滤波 被引量：5

9

作者 吴立刚 王常虹 +1 位作者 高会军 曾庆双 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1059-1064,共6页

研究一类同时具有分布式和离散型时滞的线性参数变化系统的鲁棒H∞滤波问题.基于参数线性矩阵不等式方法,推导了滤波误差系统渐近稳定和具有H∞扰动衰减水平γ的时滞相关充分条件.同时应用投影定理,通过引入附加矩阵变量,解除了系统矩... 研究一类同时具有分布式和离散型时滞的线性参数变化系统的鲁棒H∞滤波问题.基于参数线性矩阵不等式方法,推导了滤波误差系统渐近稳定和具有H∞扰动衰减水平γ的时滞相关充分条件.同时应用投影定理,通过引入附加矩阵变量,解除了系统矩阵与依赖于参数的Lyapunov函数矩阵之间的耦合,使所得到的条件更适合于滤波器的综合.推导了系统鲁棒H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一组线性矩阵不等式的求解.数值实例证明了所提出设计方案的可行性. 展开更多

关键词 鲁棒H∞滤波 线性参数变化系统 分布式时滞 时滞相关 参数线性矩阵不等式

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一类时滞LPV系统的鲁棒故障检测 被引量：2

10

作者 王红茹 王常虹 高会军 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1148-1152,1158,共6页

研究一类具有参数依赖时滞的线性参数变化系统的鲁棒故障检测问题,使残差信号和故障信号之间的误差最小,同时提高残差信号对控制输入和未知输入信号的鲁棒性.基于依赖于时变参数的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤... 研究一类具有参数依赖时滞的线性参数变化系统的鲁棒故障检测问题,使残差信号和故障信号之间的误差最小,同时提高残差信号对控制输入和未知输入信号的鲁棒性.基于依赖于时变参数的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波问题,应用线性矩阵不等式技术得到了此类系统鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件.数值仿真表明所提方法是可行的. 展开更多

关键词 时滞线性参数变化系统 故障检测 H∞滤波 线性矩阵不等式 残差

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时滞LPV系统的稳定新判据及控制器设计 被引量：2

11

作者 王俊玲 王常虹 高会军 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期402-406,共5页

针对一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化系统,提出一种新的依赖于参数的Lyapunov稳定条件.该准则通过引入两个附加矩阵,解除了系统矩阵与依赖于参数的Lyapunov函数之间的耦合,更易于系统的分析与综合.在此基础上设计了此类系统... 针对一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化系统,提出一种新的依赖于参数的Lyapunov稳定条件.该准则通过引入两个附加矩阵,解除了系统矩阵与依赖于参数的Lyapunov函数之间的耦合,更易于系统的分析与综合.在此基础上设计了此类系统的状态反馈控制器,采用线性矩阵不等式技术,将控制器存在的充分条件转化为参数线性矩阵不等式的解存在条件.数值仿真验证了所提出算法的可行性. 展开更多

关键词 线性参数变化系统 参数线性矩阵不等式 状态时滞

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时滞LPV系统基于观测器的L_2-L_2控制 被引量：1

12

作者 王俊玲 曾庆双 +1 位作者 王常虹 高会军 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期317-321,共5页

针对一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续系统,研究了基于观测器的L_2-L_2控制问题。利用依赖于参数的Lyapunov-Krasovskii函数,推导了基于状态观测器的L_2-L_2控制器存在的充分条件,并将其转化为凸优化问题。所设计的控制器... 针对一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续系统,研究了基于观测器的L_2-L_2控制问题。利用依赖于参数的Lyapunov-Krasovskii函数,推导了基于状态观测器的L_2-L_2控制器存在的充分条件,并将其转化为凸优化问题。所设计的控制器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,闭环系统的L_2-L_2性能指标小于一定值。数值仿真验证了所提出方法的可行性。 展开更多

关键词 时滞LPV系统 观测器 L2-L2控制 线性参数变化系统 鲁棒控制器

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一类时滞LPV系统的鲁棒H_∞滤波 被引量：1

13

作者 王俊玲 王常虹 高会军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第1期62-68,共7页

在鲁棒H∞滤波理论的基础上,研究了一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续时间系统的鲁棒全阶H∞滤波问题.该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集上变化的时变参数的确定函数.通过引入一个附加矩阵解除了系统矩阵与依... 在鲁棒H∞滤波理论的基础上,研究了一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续时间系统的鲁棒全阶H∞滤波问题.该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集上变化的时变参数的确定函数.通过引入一个附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的李雅普诺夫函数之间的耦合,从而提出了更易于系统分析与综合的依赖于参数的H∞性能新准则.在此基础上,采用参数线性矩阵不等式方法推导了此类系统鲁棒全阶H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一个凸优化的求解问题.所设计的滤波器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,滤波误差系统的H∞性能指标小于一定值.最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.文中所得结果可以推广到具有多重时滞的线性参数变化系统. 展开更多

关键词 时滞LPV系统 线性参数变化系统 参数线性矩阵不等式 凸优化 鲁棒滤波 状态时滞 H∞滤波

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具有时变时延的网络化LPV系统的容错控制 被引量：2

14

作者 黄可望 陈冬杰 潘丰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第12期3792-3796,共5页

针对一类具有时变时延以及Lipschitz非线性项的网络化线性参数变化系统,研究了系统中存在外部扰动、执行器和传感器同时发生随机故障时的容错控制问题。用Bernoulli分布序列描述执行器和传感器发生的随机故障,利用自由权矩阵方法处理时... 针对一类具有时变时延以及Lipschitz非线性项的网络化线性参数变化系统,研究了系统中存在外部扰动、执行器和传感器同时发生随机故障时的容错控制问题。用Bernoulli分布序列描述执行器和传感器发生的随机故障,利用自由权矩阵方法处理时变时延。根据Lyapunov-Krasovskii稳定性定理和线性矩阵不等式(LMI)方法求出H_∞容错控制器存在的充分条件,然后通过利用近似基函数和网格化技术将无限维的LMI求解问题转换为有限维的LMI问题,得到了相应的容错控制器增益。最后,通过数值仿真验证了所设计方法的有效性。 展开更多

关键词 容错控制 线性参数变化系统 时变时延 线性矩阵不等式

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执行器饱和受限约束下锅炉燃烧系统的鲁棒预测控制 被引量：1

15

作者 冯太合 陆子霖 《化工自动化及仪表》 CAS 2017年第7期628-632,共5页

针对执行器饱和受限锅炉燃烧系统,提出一种鲁棒预测控制方法。首先,建立燃烧过程的线性参数变化系统模型,将执行器饱和受限转变成凸包形式描述;进而,设计执行器饱和受限的鲁棒预测控制器;最后,以某电站300MW机组锅炉控制为实例,对所提... 针对执行器饱和受限锅炉燃烧系统,提出一种鲁棒预测控制方法。首先,建立燃烧过程的线性参数变化系统模型,将执行器饱和受限转变成凸包形式描述;进而,设计执行器饱和受限的鲁棒预测控制器;最后,以某电站300MW机组锅炉控制为实例,对所提出的方法进行验证。结果表明:该方法可以在满足执行器饱和受限约束的同时获得满意的性能。 展开更多

关键词 执行器饱和 电站锅炉燃烧过程 线性参数变化系统 鲁棒预测控制

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中立时滞LPV系统基于观测器的控制器设计

16

作者 段玉波 袁伟 王俊玲 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1387-1391,共5页

研究一类中立时滞线性参数变化系统的基于观测器的控制问题.采用Lyapunov方法,提出了系统的时滞相关稳定性条件,设计了增益调度控制器和状态观测器.利用参数线性矩阵不等式,将控制器存在的充分条件转化为凸优化问题.最后通过数值仿真验... 研究一类中立时滞线性参数变化系统的基于观测器的控制问题.采用Lyapunov方法,提出了系统的时滞相关稳定性条件,设计了增益调度控制器和状态观测器.利用参数线性矩阵不等式,将控制器存在的充分条件转化为凸优化问题.最后通过数值仿真验证了所提出方法的可行性. 展开更多

关键词 线性参数变化系统 线性矩阵不等式 中立时滞 增益调度观测器

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基于观测器的LPV系统故障检测方法 被引量：1

17

作者 邹锐 刘飞 《控制工程》 CSCD 2008年第6期735-739,共5页

针对一类线性参数变化(LPV)连续系统的故障检测问题,通过构造合适的输出观测器,获得残差生成器,并通过优化设计步骤,实现对干扰的有效抑制和对故障的灵敏检测。利用依赖参数的Lyapunov函数,在保证残差生成器稳定性的基础上,给出观测器... 针对一类线性参数变化(LPV)连续系统的故障检测问题,通过构造合适的输出观测器,获得残差生成器,并通过优化设计步骤,实现对干扰的有效抑制和对故障的灵敏检测。利用依赖参数的Lyapunov函数,在保证残差生成器稳定性的基础上,给出观测器存在的充分条件。应用投影定理,借助附加矩阵解除了基于参数的Lyapunov函数矩阵与系统矩阵的耦合,得到以线性矩阵不等式(LMI)形式表示的求解条件。对于参数变化系统,基于LMI的求解条件为无穷维问题,借助基函数和参数网格化方法,使其转变为可求解的问题。仿真结果表明,应用该方法可以在一定程度上抑制干扰,并能灵敏有效地实现故障检测。 展开更多

关键词 线性参数变化系统 观测器 故障检测 线性矩阵不等式

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离散LPV系统的鲁棒故障估计 被引量：1

18

作者 王汉斌 陈华民 翁正新 《上海应用技术学院学报（自然科学版）》 2015年第3期265-270,共6页

对一类具有仿射参数依赖关系的离散线性参数变化(LPV)系统的鲁棒故障估计问题进行研究.基于增益调度思想,提出一种鲁棒故障估计器的设计方法,所设计的故障估计器与对象具有相同的参数依赖性.首先以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出并证明... 对一类具有仿射参数依赖关系的离散线性参数变化(LPV)系统的鲁棒故障估计问题进行研究.基于增益调度思想,提出一种鲁棒故障估计器的设计方法,所设计的故障估计器与对象具有相同的参数依赖性.首先以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出并证明故障估计器存在的充分必要条件,然后给出故障估计器的构造方法,最后通过一个数值例子展示设计过程.仿真结果表明,所设计的故障估计器可以快速、准确地重构系统中的故障信号. 展开更多

关键词 故障估计 离散时间线性参数变化系统 增益调度 鲁棒H∞滤波

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一类带有丢包的时滞LPV离散系统的H_∞控制 被引量：3

19

作者 马涛 姜顺 潘丰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期818-824,共7页

研究了一类具有丢包的状态时滞的线性参数变化系统(LinearParameter-Varying Systems, LPV)离散时间系统的H_∞控制问题,此类LPV离散系统的时滞和状态矩阵是随参数变化的确定函数,该参数是可测的且不断变化。基于此,可以给出一种与参数... 研究了一类具有丢包的状态时滞的线性参数变化系统(LinearParameter-Varying Systems, LPV)离散时间系统的H_∞控制问题,此类LPV离散系统的时滞和状态矩阵是随参数变化的确定函数,该参数是可测的且不断变化。基于此,可以给出一种与参数相关的且满足H_∞性能指标的准则。此准则具体是通过添加一个附加矩阵,从而解除了原有的系统矩阵与含有参数的Lyapunov函数之间的耦合。在此基础上设计了此类系统的状态反馈控制器,然后,利用线性矩阵不等式技术,求得控制器存在的充分条件,进一步转化可以得到不等式的解存在条件。最后,用实际的例子仿真验证了此方法的有效性。 展开更多

关键词 H∞控制 丢包 离散时间线性参数变化系统 线性矩阵不等式 状态时滞

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准最小最大优化动态输出反馈鲁棒MPC 被引量：1

20

作者 平续斌 刘思伟 +2 位作者 吴宗原 刘鼎 李志武 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期164-176,共13页

针对包含有界干扰的约束线性参数变化系统中未知系统状态情况,设计了一种基于准最小最大鲁棒优化的动态输出反馈鲁棒模型预测控制方法。在优化控制问题中,动态输出反馈控制器采取参数依赖形式,从而可以借助线性矩阵不等式技术将优化控... 针对包含有界干扰的约束线性参数变化系统中未知系统状态情况,设计了一种基于准最小最大鲁棒优化的动态输出反馈鲁棒模型预测控制方法。在优化控制问题中,动态输出反馈控制器采取参数依赖形式,从而可以借助线性矩阵不等式技术将优化控制问题转化为凸优化。在准最小最大鲁棒优化控制问题中,通过约束当前和预测的闭环系统状态在不同的鲁棒正不变集合之内,并且考虑当前采样时刻模型参数精确已知情况,降低了动态输出反馈控制器参数设计保守性。此外,实时估计误差集合更新采用预测的闭环系统状态在鲁棒正不变集合内的不变性进行,从而避免了通常输出反馈鲁棒模型预测控制算法中辅助优化更新估计误差集合的要求。所提出的算法不仅提升了控制性能和确保优化控制问题递归可行性,而且可降低优化控制问题求解在线计算量。当标称闭环系统收敛到平衡点时,包含有界干扰的不确定性系统稳定在平衡点附近有界集合之内,从而确保了被控系统的鲁棒稳定性。通过仿真算例验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 模型预测控制 输出反馈 鲁棒控制 线性参数变化系统

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