基于BMI方法的静态输出反馈控制设计

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaozhu222
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本文的研究工作主要基于Lyapunov稳定性理论、H<,∞>控制理论,采用双线性矩阵不等式(BMI)、线性矩阵不等式(LMI)、矩阵分析等工具,研究连续线性定常系统和线性不确定系统在区域极点配置、H<,∞>抑制界和输出方差约束下的静态输出反馈控制问题,通过对问题的双线性矩阵不等式描述,提出了求解期望输出反馈控制增益的有效迭代算法。 首先,对定常系统设计有界静态输出反馈增益使相应闭环系统的所有极点都位于指定的扇形区域内。通过增加新的变量,先给出了问题可解的一种改进的双线性矩阵不等式描述,然后借用现有的求解BMI问题的path-following方法的思想,给出了求解期望输出反馈增益的一种LMI迭代算法。该算法是局部的,但若在容许范围内均匀选取足够多输出反馈增益初值,则在原问题有解时,所给算法通常能够求得期望的输出反馈增益。进一步,在问题有解时,通过极小化增益矩阵元素绝对值的和,给出了求解期望的低成本输出反馈控制的算法。并将区域极点配置的输出反馈控制推广到不确定情形。 其次,将上述求解区域极点约束下输出反馈控制问题的方法,分别推广到具有区域极点指标和H<,∞>指标,区域极点指标和方差上界指标输出反馈控制问题,给出了相应的迭代求解算法,并对定常系统,给出了区域极点指标约束下的最优H<,∞>输出反馈控制算法。 对于区域极点配置、区域极点和H<,∞>约束以及区域极点和方差约束输出反馈控制设计问题,通过数值算例,说明了所提算法的有效性。
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