Mixed Stabilization and H∞ Control of Uncertain Linear Systems with Input Constraint and Time Delay

时滞、不确定性和输入饱和在各类系统中是广泛存在的，它们会影响系统的性能，特别是系统的稳定性。因此在设计系统控制器时要综合考虑这些因素对系统的影响。另一方面，通常要求系统不仅具有良好的稳态性能，还要具有一定的暂态性能，同时还要对外部扰动具有一定的抑制能力。因此针对输入受限不确定线性时滞系统，同时考虑其暂态性能、稳态性能以及鲁棒性能研究系统的控制策略具有重要理论意义以及应用价值。 本文主要研究内容包含如下两个方面： 首先针对输入受限不确定线性时滞系统，给出了系统混合稳定的充分条件。将混合稳定控制问题转化为带有线性矩阵不等式(LMIs)约束具有可行解问题，并通过无人机的数值仿真来验证控制策略的有...Time-delay, uncertainty and input constraint are widespread in various systems. They can influence the performance especially the stability of a system, thus need paying close attention when designing a controller. On the other hand, it is often required that a control system have a logical transient process, a high-precision steady-state response and the property of strong robustness against the ...学位：工学硕士院系专业：航空航天学院_控制理论与控制工程学号：2322014115332

Mixed Fault Tolerant Control of Uncertain Linear Systems with Disturbances

实际的控制系统中广泛存在各种不确定性和外部干扰信号，并直接影响系统的性能，甚至导致系统不稳定。在实际的工程应用中，控制系统不仅要求具有良好的稳态性能，还要求具有良好的暂态性能。且系统在运行过程中，随着外界环境的变化，系统的元部件会出现老化，将严重影响系统的正常运行。因此，针对受到外部信号干扰的线性不确定系统的鲁棒性能、暂态过程和稳态过程性能研究系统的容错控制具有重要的意义。 本文针对受到外部信号干扰的线性不确定系统，考虑系统执行器出现故障，基于全过程性能指标研究系统的容错控制，主要研究内容如下： 首先，针对受到外部信号干扰的线性不确定系统，考虑系统的执行器出现故障，提出了基于鲁棒H∞和混合...The uncertainties and disturbances widely exist in control systems, and maybe affect the characteristics of a system, even make it unstable. In practice, a control system is always required to have a better transient and steady performance. As the environment changes, the ageing process of the components of a system will be accelerated, which will seriously affect the normal operation of the syste...学位：工学硕士院系专业：航空航天学院_控制理论与控制工程学号：2322014115332

Electrohydraulic Control Actuator System Identification Based on CFT and Design Robust Control

电液仿真模拟测试装置是航海、航空等领域中进行半实物仿真与测试的重要设备，其核心是电液伺服控制系统。因为电液伺服控制系统是典型的含有诸多不确定性的系统，故研究如何建立更准确的电液伺服系统模型对后续分析和控制系统是至关重要的首要条件。本篇论文以电液伺服控制系统为背景，从实际系统出发，研究了如何由频域数据建立准确度更高的系统模型，主要是使用一种高精度的计算方法进行时频转换即共形傅里叶变换算法（ConformalFourierTransform，CFT），并在所得模型的基础上设计鲁棒控制器。本篇论文的工作要点总结如下： 1、详细阐述傅里叶变换的基本概念、快速傅里叶变换算法和共形傅里叶变换算法的公式推...Electrohydraulic simulation equipment is an important equipment for semi-physical simulation and testing in the fields of navigation and aviation. Its core is electrohydraulic servo control system. Because the electrohydraulic servo control system is a typical system with many uncertainties, it is essential to study how to establish a more accurate electrohydraulic servo system model for subsequen...学位：工学硕士院系专业：航空航天学院_控制理论与控制工程学号：2322014115332

Macroeconomic Uncertainty and Robust Control

建国以来出现的几次严重供需失衡情况，给我国经济系统的运行造成了非常严重的影响，因此对经济系统的有效调控显得尤为重要。为更加有效地调控，不仅需要对社会总供需的平衡问题作出正确的理论分析和研究，更需要在理论研究和定性分析的基础上展开定量研究。但是，我国经济体制改革尚不完善，产业结构调整存在不足，使得宏观经济系统的模型结构不断发生变化。所以前人所建立的模型已经不能够非常准确地描述当今的经济发展状况。 在实际的工程问题中，控制系统模型常含有不确定的因素，一般表现为参数不确定和存在外部扰动。当然，经济系统中也是如此。本文针对经济系统中的这两种不确定性分别做了研究。 第一，本文基于厦门大学黄国石教授对...Since the founding of China, there have been several serious imbalances between supply and demand situations, which have caused a serious impact on the economic system of our country. So it is very important to effectively control the economic system. In order to carry out this regulation more effectively, it is necessary to make a correct theoretical analysis on the balance between the total supp...学位：工学硕士院系专业：航空航天学院_工程硕士(控制工程)学号：2322014115337

Integrated design of fault diagnosis and active fault-tolerant control for submarine control systems

潜艇是展示国家军事实力的一个重要法宝，在现代和未来的海战中有着举足轻重的作用。软件漏洞问题、线路意外故障、人为恶意损毁、器件容易老化、操作有误以及外界不可避免的灾害等原因都会导致潜艇控制系统发生故障。因此在考虑控制器的设计时必需将执行器故障因素考虑进去这样得到的控制器才能有效应对潜艇不可预知的故障情况。本文以潜艇垂直面运动模型作为研究的控制系统，提出了两种集成故障诊断与容错控制设计方案。其中，故障诊断技术中采用结合观测器与自适应参数跟踪的基于模型的故障诊断方法，在容错控制技术中采用的是解析容错控制下的主动容错控制。本文的研究成果如下： 首先，研究了故障诊断与自适应状态反馈容错控制的集成设计方...Submarine is an important magic weapon to show the country's military strength. It is very important in naval warfare now on and in the future. Combined with software vulnerabilities, fault, artificial malicious damage, accidental device easy to aging, wrong operation and the outside world disasters, all of them will leads to submarine control system failure inevitably. Consequently, it is very ne...学位：工学硕士院系专业：信息科学与技术学院_控制理论与控制工程学号：2322012115303

[[alternative]]Strong Stabilization and Stable Hinfinity Controller Design

計畫編號：NSC92-2213-E032-008研究期間：200308~200407研究經費：330,000[[sponsorship]]行政院國家科學委員

Reduced-order Observer-based H_∞ Controller Design for Descriptor Systems

本文研究基于Luenberger观测器的广义系统降阶H∞控制器的设计问题,并且该观测器是关于干扰解耦的。首先是提出了广义系统H∞状态反馈控制问题的一个充要条件,并利用线性矩阵不等式方法求解出广义系统的H∞状态反馈增益。然后对该H∞状态反馈增益进行渐进降阶观测,基于广义Sylvester矩阵方程的显式通解的参数化设计方法,实现了广义系统的降阶H∞控制。本文最主要的工作是给出了相应的广义线性系统降阶H∞控制器的设计算法。在文章的最后给出了一个例子,用来说明降阶算法的有效性。This paper presents the design of a robust reduced-order Luenberger observer-based H∞ controller for the descriptor system.This observer is with disturbance decoupling.A necessary and sufficient condition for the H∞ state-feedback control problem of descriptor systems is established.Based on the parametric design approach for generalized Sylvester matrix equations,a reduced-order H∞ controller for descriptor systems is obtained.One major contribution of the present work is that a design algorithm for constructing the reduced-order H∞ controller is presented.An illustrative example is also given.福建省自然科学基金(A0510002)资助;; 厦门大学985二期信息创新平台项目资助;; 福建省新世纪优秀人才支持计划资

Reduced-order H∞ Controller and Filter Design

本文研究了显式构造降阶H∞控制器与滤波器的方法，主要的研究工作包括以下几个方面。 首先，研究广义连续系统的降阶H∞滤波器的设计问题。目的是设计出的线性滤波器的阶数要低于给定系统的维数，同时使得滤波误差动态系统是容许的，并且满足一定的H∞性能指标。主要的工作是提出了降阶H∞滤波器阶数的一个新的上界，并给出了相应的降阶算法。降阶滤波器问题的可解性的充分必要条件是矩阵不等式和非凸秩约束组成的方程组的可解性，这里是使用显式构造的算法来解决这个非凸优化问题，并且给出了一个计算方法来求得相应矩阵不等式方程组的可行解。数值例子说明了该降阶设计算法的有效性。 其次，研究一类混合H2/∞降阶控制器的设计问题...In this dissertation, reduced-order H∞ controller and filter design methods are investigated. The main contributions of this dissertation are as follows. Firstly, we consider reduced-order H∞ filtering design for continuous descriptor systems. The purpose is to design linear filters with a specified order lower than the given system such that the filtering error dynamic system is admissible and s...学位：工学硕士院系专业：信息科学与技术学院自动化系_控制理论与控制工程学号：2005130243

[[alternative]]Robust Tracking Controller Design under Prant and Controller Perturbations

計畫編號：NSC91-2213-E032-009研究期間：200208~200307研究經費：394,000[[sponsorship]]行政院國家科學委員

The Design of H∞ Robust Controller via Genetic Algorithms

作为一种非数值并行算法——遗传算法在全局优化方面是非常有效的。它是一种成熟的具有很高鲁棒性和广泛适用性的全局优化方法，并且具有不受问题性质（如连续性、可微性）的限制,能够处理传统优化算法难以解决的复杂问题等优点。本文正是基于这些原因，来研究遗传算法在H∞鲁棒控制中的应用。 本文首先讨论了传统的H∞控制理论，然后介绍了遗传算法。并着重讨论了本文使用的实数编码的遗传算法，而后对算法的性能进行了评估。 传统的H∞最优控制理论，从数学上很好的解决了H∞最优控制问题的求解。但是，传统方法得到的控制器都比标称控制对象的阶次高，以至于在实际应用中难于实现。本文研究了基于遗传算法的H∞控制器的求解，并给出...As a non-numeric collateral algorithm, genetic algorithm is very efficient in global optimization. It is a mature robust and widely applicable optimization method. Furthermore, it need not assume the search space being differentiable or continuous, and it can treat many problems that traditional methods don’t work. Hence, it is very suitable to treat the H∞ robust optimization problem. First,...学位：工学硕士院系专业：计算机与信息工程学院自动化系_控制理论与控制工程学号：20013100