您的位置：山东大学 -> 科技期刊社 -> 《山东大学学报（工学版）》

山东大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (1): 49-56.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2013.142

• 控制科学与工程 • 上一篇    下一篇

一类执行器饱和非线性Hamilton网络控制系统H∞控制器设计

洪晓芳1,2,王玉振1*, 魏爱荣1   

  1. 1.山东大学控制科学与工程学院,山东 济南 250061;
    2. 山东劳动职业技术学院电气及自动化系, 山东 济南 250100
  • 收稿日期:2013-05-14 出版日期:2014-02-20 发布日期:2013-05-14
  • 通讯作者: 王玉振（1963- ），男，山东泰安人，教授，博导，博士，主要研究方向为非线性控制，Hamilton控制系统理论，逻辑动态网络，复杂系统．E-mail：yzwang@sdu.edu.cn E-mail:yzwang@sdu.edu.cn
  • 作者简介:洪晓芳（1982- ），女，山东济南人，博士研究生，讲师，研究方向为时滞饱和系统鲁棒控制.E-mail: qingfeng3582@sina.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(G61074068，G61174036，G61374065)；山东省泰山学者专项资助项目；山东省自然科学基金资助项目(ZR2010FM013)

H∞-controller design for a class of nonlinear Hamilton networked contol systems with actuator saturation

HONG Xiao-fang1,2, WANG Yu-zhen1*,  WEI Ai-rong1   

  1. 1. School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China;
    2.  Department of Electrics and Automation, Shandong Labor Vocational and Technical College, Jinan 250100, China
  • Received:2013-05-14 Online:2014-02-20 Published:2013-05-14

PDF (PC)

1134

摘要：

研究了一类执行器饱和非线性Hamilton网络控制系统H∞状态反馈控制器设计问题。该类网络控制系统中存在不确定的网络时延及丢包, 待设计的控制器受到饱和因素的约束, 且系统的外部扰动范数有界但统计特性未知。结合Hamilton系统结构特性, 当网络时延和连续丢包有界时, 将网络时延和连续丢包转化为时变时滞, 应用LyapunovKrasovskii稳定性理论来分析和设计H∞控制器, 使其满足H∞性能指标, 控制器中的未知参数通过求解不等式来确定。算例分析与仿真验证了方法的有效性。

关键词: H&infin, 控制, 非线性Hamilton系统, 时延, 数据包丢失, 网络控制系统

Abstract:

The H∞ state-feedback controller design problem for a class of nonlinear Hamilton networked control systems with actuator saturation was investigated. Subject to actuator saturation, uncertain networkinduced delays and data packet dropout were included in the networked control systems. The disturbances of the systems studied have unknown statistical characteristics but bounded norm. First, according to the structural characteristics of Hamilton systems and the bound of networkinduced delays and data packet dropout, networkinduced delays and data packet dropout were changed into time-varying time-delay. Then, by using the stability theorem of Lyapunov-Krasovskii,  the H∞ controller was designed and which also satisfied the requirements in  H∞ performance. The unknown parameters of the controller were obtained by solving a special kind of inequalities. Finally, a example was given to illustrate the efficiency of the proposed method.

Key words: networked control systems, nonlinear Hamilton systems, H∞control, data packet dropout, time-delay

[1] 孙仲卿,赖业宁,张健,曹雪宁,张恒旭. 电力系统紧急状态下储能与其他可控资源协调控制策略[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(5): 78-87.
[2] 时颖,张丹洋,王桐,陈义平,付鑫. 基于位置信息的路侧单元数据传输调度优化策略[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(3): 25-33.
[3] 高君健,廖祝华,刘毅志,赵肄江. 基于分层多智能体强化学习的个性化与信号控制联合路径引导方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(3): 34-45.
[4] 赵红专,张鑫,张蓓聆,展新,李文勇,袁泉,王涛,周旦. 基于改进人工势场的智能车动态安全椭圆路径规划方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(3): 46-57.
[5] 王士柏,孙树敏,程艳,周光奇,关逸飞,刘奕元,张志谦,张祯滨. 计及SOC安全边界的光储联合系统协同控制策略[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(2): 37-44.
[6] 鲁志恒,霍延强,韩汶,杜聪,刘轶鹏,张宏博. 基于图像数据和碎石集料级配与用量的碎石集料空隙率快速检测方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(6): 89-99.
[7] 何成明,万忠杨,单体华,梁永亮. 含高比例风电的送端电网两阶段式暂态电压安全预防控制[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(6): 121-129.
[8] 丁磊,李小华,刘辉. 未知初始跟踪条件的纯反馈系统预设性能有限时间容错控制[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(5): 81-92.
[9] 马川义,冯豪杰,蒋红光,侯天新,姚占勇,杨为民. 吸水土工布对路基湿度控制效果的数值模拟[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(4): 141-149.
[10] 褚佳静,潘庆先,潘亚楠,刘庆菊. 基于信誉模型的众包质量控制算法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(2): 93-101.
[11] 姚玉权,黄伯承,宋亮,张建,仰建岗,高杰. 多来源RAP下RHMA材料组成的动态控制策略[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(6): 79-88.
[12] 张恒旭,高志民,曹永吉,秦昊,杨冬,马欢. 高比例可再生能源接入下电力系统惯量研究综述及展望[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 1-13.
[13] 韩学山, 李克强. 适应新型电力系统发展的协同调度理论研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 14-23.
[14] 廖卉莲,吴宁,彭华坤,陈琦,叶华,张文,李常刚. 换流站交流滤波器最优投入组数确定方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 77-83.
[15] 马欢,杨冬,高志民,曹永吉,秦昊,程定一,王亮,蒋哲. 基于改进虚拟惯量法的双馈风机频率综合控制策略[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 102-110.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 李 侃 . 嵌入式相贯线焊接控制系统开发与实现[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 37 -41 .
[2] 施来顺,万忠义 . 新型甜菜碱型沥青乳化剂的合成与性能测试[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 112 -115 .
[3] 来翔 . 用胞映射方法讨论一类MKdV方程[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 87 -92 .
[4] 余嘉元1 , 田金亭1 , 朱强忠2 . 计算智能在心理学中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 1 -5 .
[5] 陈瑞,李红伟,田靖. 磁极数对径向磁轴承承载力的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(2): 81 -85 .
[6] 王波,王宁生 . 机电装配体拆卸序列的自动生成及组合优化[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 52 -57 .
[7] 季涛,高旭,孙同景,薛永端,徐丙垠 . 铁路10 kV自闭/贯通线路故障行波特征分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 111 -116 .
[8] 张英,郎咏梅,赵玉晓,张鉴达,乔鹏,李善评 . 由EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺探讨[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(4): 56 -59 .
[9] Yue Khing Toh1 ， XIAO Wendong2 ， XIE Lihua1 . 基于无线传感器网络的分散目标跟踪：实际测试平台的开发应用（英文）[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 50 -56 .
[10] 孙炜伟,王玉振. 考虑饱和的发电机单机无穷大系统有限增益镇定[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 69 -76 .
版权所有 © 2018 《山东大学学报(工学版)》编辑部　
地址: 济南市山大南路27号（250100）　 电话: 0531-88366735　 E-mail: xbgxb@sdu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发