摘要：随着现代科技的迅速发展,高性能需求对伺服控制技术提出了更高的要求.鲁棒与最优控制技术在雷达天线、数控机床、机械臂、移动机器人和硬盘驱动等伺服系统的应用中表现出极大的优势,在伺服控制领域扮演着越来越重要的角色.结合伺服控制的应用背景回顾了鲁棒与最优控制理论中的一些主要问题与方法;以车载天线系统为例,对伺服控制设计的主要环节(指标定义、模型辨识、鲁棒分析和控制设计)进行讨论,强调了状态控制方法与经典频域法结合的重要性;对主流鲁棒与最优控制算法(回路成型、H_(∞、μ)综合、H2、混合H_2/H_∞、GKYP)进行整理,并分析各方法的特点及存在的一些问题.最后探讨与伺服设计相关的控制问题,并对鲁棒与最优控制技术在伺服应用中的推广提出一些展望.

摘要：针对一类含量测噪声的多故障并发(执行器和传感器同时出现故障)非线性系统,提出了一种完全解耦鲁棒滑模故障重构观测器设计方法。首先,将传感器故障及量测噪声作为增维向量构建广义系统,针对广义系统设计鲁棒滑模观测器。其次,考虑非线性Lipschitz系数以及故障上界未知情形,提出综合自适应律补偿的设计程式。同时,在观测器系数矩阵设计中,引入辅助矩阵以及广义约束逆矩阵,实现故障与扰动完全解耦;在此基础上,基于线性矩阵不等式提出了观测器增益矩阵设计方案。最后,综合鲁棒滑模微分器给出了执行器及传感器故障重构结论,并开展了仿真算例研究,以检验设计方案的有效性。

摘要：提出了不确定条件下基于广义动态约束网络(GDCN)的协同设计参数鲁棒优化方法.分析了协同设计中的参数不确定性,基于GDCN建立协同参数鲁棒设计方法框架;在同时考虑目标属性鲁棒和约束可行域鲁棒的前提下,建立了一种带偏好信息的协同设计参数多目标鲁棒优化(MORO)模型;并给出了MORO模型的优化求解流程.通过发动机设计实例,验证了该方法的有效性和可行性.

摘要：针对飞行控制系统设计中存在的飞机自身与外界干扰的许多不确定因素的影响,采用μ综合控制方法,根据飞行品质要求,构造了飞机纵向飞行控制系统μ综合控制设计框架,选取了不同环节的权函数。以某推力矢量飞机纵向为例,对其进行了μ综合设计并进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的飞行控制系统不仅具有良好的动态性能,并且具有良好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。

摘要：为了提高MPPT效率,必须抑制两级式单相光伏并网逆变器系统输入电压的低频纹波分量。深入研究了基于PI级联准比例谐振(PI+QPR)控制器的纹波抑制策略,给出了具备纹波鲁棒抑制能力的电压控制器设计准则和设计方法。首先建立了两级式单相光伏并网逆变器输入电压低频纹波分量抑制分析的数学模型;然后,以前置电容式Boost变换器为例,分析了纹波抑制条件以及环境因素对该条件的影响;在此基础上,推导出具有低频纹波鲁棒抑制能力的输入电压控制器参数设计准则;给出了PI+QPR控制器的解耦设计方法,使得PI控制器负责系统的鲁棒稳定性,而基于纹波鲁棒抑制条件设计QPR控制器参数,从而确保系统兼具鲁棒稳定和低频纹波鲁棒抑制能力;最后,通过200V·A的样机仿真验证了理论分析的正确性和可行性。

摘要：针对一类非线性不确定系统,结合二级倒立摆控制系统设计作为实例,提出一种鲁棒拟人智能控制器设计方法.首先,基于被控对象的物理模型设计拟人定性控制律,采用优化搜索算法得到标称系统的定量控制律;然后在拟人控制律基础上增加一个鲁棒补偿器,用以抑制模型不确定性部分对系统稳定的不利影响、提高系统的鲁棒性.补偿器的设计根据Lyapunov稳定性理论进行,但设计过程中避免了构造具体的Lyapunov函数这一难题.对二级倒立摆系统的稳定控制问题进行了实验验证,实验结果进一步证明了设计方案的有效性.

摘要：考虑惯性矩阵不确定和力矩扰动的影响,设计再入可重复使用飞行器的鲁棒自适应反步姿态控制器.首先,设计虚拟控制时,通过自适应实现对不确定项的未知边界的估计;其次,设计实际控制输入时,为消除反步法的"计算爆炸"问题,将虚拟控制导数作为不确定项,引入鲁棒项消除不确定与力矩扰动的影响;再次,基于Lyapunov理论证明了跟踪误差收敛到任意小邻域;最后,基于X-33的六自由度模型仿真验证了所设计的控制策略的有效性.

摘要：针对含参数不确定的整数阶统一混沌系统,提出一种鲁棒分数阶比例-微分(PDμ)控制.通过变换将受控统一混沌系统转换成等效被控对象及其等效控制器.针对等效被控对象,基于一种改进Monje-Vinagre方法并考虑到求解性能约束方程组的复杂度,设计了鲁棒PDμ控制器.通过基于最小相角边界传递函数和最大增益边界传递函数的设计约束来保证受控统一混沌系统对参数不确定性的鲁棒性能.数值仿真验证了所提出方法的有效性.

摘要：针对干扰条件下的无人翼伞飞行器路径跟踪控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的反馈增益鲁棒反步控制方法.采用二阶跟踪-微分器设计干扰观测器对系统复合干扰进行估计和补偿,设计了反馈增益反步跟踪控制律,通过合理设计增益参数,消除了部分复杂非线性项,避免了虚拟量高阶导数问题,简化了控制器形式.根据Lyapunov理论设计鲁棒反馈补偿项,在保证稳定性的同时提高了系统的鲁棒性.仿真实验结果验证了所提出方法的有效性.

摘要：由于实际很难获得理想信道状态信息(CSI),传统协同波束成形算法性能严重下降。设计对信道误差具有鲁棒性的波束成形算法具有重要的实际意义。针对放大转发协同系统最大化目的节点信噪比(SNR)准则下的波束成形设计,提出对应鲁棒算法。该算法从最坏情况鲁棒设计思想出发,建立保证鲁棒性的最优化问题,应用扩展S引理和Schur补定理将该问题由初始不可解转化为可解的准凸问题,进而求解出保证鲁棒性的波束成形因子。仿真表明:同等CSI偏差下,所提鲁棒算法的中断概率性能优于传统波束成形算法。