有限频域分析与设计的广义KYP引理方法综述 被引量：8

1

作者 李贤伟 高会军 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1605-1619,共15页

频域方法是控制理论与工程领域的一种基本研究手段,许多控制问题都可归结为有限频域性能指标的分析与综合问题.广义Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理建立了频域方法 (传递函数)与时域方法 (状态空间)之间的一座桥梁,成为近年来系统与... 频域方法是控制理论与工程领域的一种基本研究手段,许多控制问题都可归结为有限频域性能指标的分析与综合问题.广义Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理建立了频域方法 (传递函数)与时域方法 (状态空间)之间的一座桥梁,成为近年来系统与控制理论领域的研究热点之一.本文首先从信号和系统两个角度阐明有限频域分析与设计的背景和意义,并依次讨论三种主要研究方法 (经典控制理论方法、频率加权法和广义性能指标法)各自的优缺点.然后简单介绍广义KYP引理的主体内容,并详细总结当前基于广义KYP引理的有限频域分析与设计的主要方向及研究进展.最后给出在使用广义KYP引理时很重要但容易忽视的几点注记,同时指明该领域目前存在并值得未来进一步研究的关键问题. 展开更多

关键词 有限频域 广义Kalman-Yakubovich-Popov(kyp)引理 控制器设计 滤波 模型降阶

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基于广义KYP引理方法的奇异摄动系统有限频段正实性能分析 被引量：6

2

作者 梅平 邹云 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期711-714,720,共5页

基于广义KYP引理,研究了奇异摄动系统的有限频段正实性能.根据奇异摄动系统的双频标特性,即有低频和高频两种频域尺度,应用广义KYP引理,分别研究了奇异摄动系统的降阶子系统在其低频段和高频段的正实性,并以线性矩阵不等式形式给出了上... 基于广义KYP引理,研究了奇异摄动系统的有限频段正实性能.根据奇异摄动系统的双频标特性,即有低频和高频两种频域尺度,应用广义KYP引理,分别研究了奇异摄动系统的降阶子系统在其低频段和高频段的正实性,并以线性矩阵不等式形式给出了上述子系统在有限频段正实的充分必要条件.在此基础上,进一步证明了奇异摄动系统在一定条件下是部分频段正实的. 展开更多

关键词 广义kyp引理 有限频段正实 线性矩阵不等式 奇异摄动系统

原文传递

含输入时滞的电动汽车悬架系统有限频域振动控制的研究 被引量：15

3

作者 陈长征 王刚 于慎波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期130-137,共8页

由于轮毂电机驱动的电动汽车的驱动系统安装在轮毂处,使得汽车悬架系统簧下质量增加,造成舒适性变差及电机轴承磨损严重等问题。基于上述现象,并综合考虑控制回路的输入时滞及参数摄动因素,研究了该类悬架系统的有限频域动态输出反馈振... 由于轮毂电机驱动的电动汽车的驱动系统安装在轮毂处,使得汽车悬架系统簧下质量增加,造成舒适性变差及电机轴承磨损严重等问题。基于上述现象,并综合考虑控制回路的输入时滞及参数摄动因素,研究了该类悬架系统的有限频域动态输出反馈振动控制策略。对比于传统的时滞全频域的H∞控制方法,该方法能在人体对振动较为敏感的频段内取得更好的干扰衰减,同时也能保证相关的时域硬约束。为了降低车身加速度在非簧载模态频率处的奇异值,并减少传递到电机轴承上的力,考虑将动力吸振器(DVA)安装在电机轴承座上。通过Lyapunov-Krasovskii泛函及广义KYP引理,以线性矩阵不等式的形式推导出基于动态输出反馈的控制准则。最后,通过一个数值实例验证该方法在频域及时域的有效性。 展开更多

关键词 有限频域振动控制 主动悬架 输入时滞 广义kyp引理 控制

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有限频域约束下串联弹性驱动器的刚度控制 被引量：1

4

作者 于宁波 邹武林 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期711-719,共9页

工程实际中的被控对象都具有明显的有限频域特性,但目前的物理人机交互研究大多是针对全频域性能指标来设计阻抗控制器,由此得到的控制器往往失之保守.本文针对绳牵引串联弹性驱动下的人机物理交互问题,采用有限频域性能约束方法来提升... 工程实际中的被控对象都具有明显的有限频域特性,但目前的物理人机交互研究大多是针对全频域性能指标来设计阻抗控制器,由此得到的控制器往往失之保守.本文针对绳牵引串联弹性驱动下的人机物理交互问题,采用有限频域性能约束方法来提升系统在设定频段的刚度控制性能.首先,分析绳牵引串联弹性驱动的刚度控制目标并将其转化成有限频域性能约束下的H∞控制问题.其次,根据广义Kalman-Yakubovich-Popov (KYP)引理,将有限频域性能约束转化成矩阵不等式条件,进而分解变换成有关全信息控制器和待求的静态输出反馈控制器的条件.然后,求解出一个满足条件的全信息控制器,并迭代优化得到输出反馈控制器.仿真和实验结果都表明,本文方法在设定频段取得了更加精确的刚度控制效果. 展开更多

关键词 人机交互 串联弹性驱动 阻抗匹配 频域分析 广义kyp引理

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时滞奇异摄动系统的有限频域H_∞滤波器分析与设计

5

作者 梅平 付景枝 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第6期638-644,共7页

利用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理,给出时滞奇异摄动系统的界实引理,同时为了降低滤波器设计的保守性,利用投影定理给出了上述界实定理的一个替换定理。通过给松散矩阵一个特殊的结构约束,得到了滤波器存在且保证滤波误差系统渐进... 利用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理,给出时滞奇异摄动系统的界实引理,同时为了降低滤波器设计的保守性,利用投影定理给出了上述界实定理的一个替换定理。通过给松散矩阵一个特殊的结构约束,得到了滤波器存在且保证滤波误差系统渐进稳定及满足有限频域H∞性能指标的充分条件。 展开更多

关键词 时滞奇异摄动系统 有限频域H∞滤波 广义kyp引理 投影定理

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固定阶次H_(∞)控制器在天线伺服系统的应用 被引量：1

6

作者 黄观钦 闻成 +1 位作者 卢洁莹 苏为洲 《无线电工程》 北大核心 2022年第5期864-871,共8页

H_(∞)控制器虽拥有优异的理论性能,但却鲜有在天线伺服系统上的应用,过高的阶次是限制H_(∞)控制器应用的重要因素。为解决H_(∞)控制器的高阶次问题,探索了一种基于LMI和互质因式分解的固定阶次H_(∞)控制器设计方法。基于互质因式分... H_(∞)控制器虽拥有优异的理论性能,但却鲜有在天线伺服系统上的应用,过高的阶次是限制H_(∞)控制器应用的重要因素。为解决H_(∞)控制器的高阶次问题,探索了一种基于LMI和互质因式分解的固定阶次H_(∞)控制器设计方法。基于互质因式分解的控制器Youla参数化方法,引出一个保H_(∞)性能控制器降阶的充分条件;利用KYP引理,把此充分条件转化为固定阶次H_(∞)控制器设计问题,并以LMI的形式给出此固定阶次控制器的解。通过天线伺服系统上的仿真和实验,验证了所提算法的有效性和实用性,所得固定阶次H_(∞)控制器性能优于传统方法H_(∞)控制器和常用PI控制器。 展开更多

关键词 固定阶次 H_(∞)控制器 YOULA参数化 kyp引理 LMI 天线伺服系统

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模拟/数字混合滤波器组的局部子带重构算法设计 被引量：1

7

作者 王玮 王钊 杜冰馨 《无线电工程》 2016年第7期12-16,59,共6页

模拟/数字混合滤波器组(HFB)系统可以用于实现超宽带模拟信号的高速高精度采样。针对许多应用场合仅需用HFB系统重构特定频带范围内信号的问题,提出通过最小化系统Chebyshev范数设计有限长脉冲响应数字综合滤波器的优化方法。该方法将HF... 模拟/数字混合滤波器组(HFB)系统可以用于实现超宽带模拟信号的高速高精度采样。针对许多应用场合仅需用HFB系统重构特定频带范围内信号的问题,提出通过最小化系统Chebyshev范数设计有限长脉冲响应数字综合滤波器的优化方法。该方法将HFB误差系统转化为一个等价的有限维多输入多输出线性时不变数字系统;在期望重构的频率范围内,利用广义KYP引理,给出数字系统在Chebyshev范数性能指标下基于线性矩阵不等式描述的凸优化问题。该算法可以重构期望的频率范围内的信号。仿真实验表明,新方法设计的HFB重构信号误差小于传统算法设计系统的重构信号误差。 展开更多

关键词 混合滤波器组 Chebyshev范数 广义kyp引理 局部重构

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广义系统的有限频域故障估计器设计 被引量：4

8

作者 王振华 沈毅 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期545-551,共7页

针对具有执行器故障和未知扰动的线性广义系统,提出一种新的故障估计器设计方法.所设计的故障估计器具有非奇异结构,便于实现.在故障频域范围有限的条件下,为了抑制未知扰动和有限频域故障对故障估计误差的影响,基于广义Kalman-Yakubovi... 针对具有执行器故障和未知扰动的线性广义系统,提出一种新的故障估计器设计方法.所设计的故障估计器具有非奇异结构,便于实现.在故障频域范围有限的条件下,为了抑制未知扰动和有限频域故障对故障估计误差的影响,基于广义Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理给出了故障估计器的鲁棒性设计条件,并将其转化为方便求解的线性矩阵不等式形式.最后,通过一个电路系统的仿真算例验证了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 广义系统 故障估计器 广义Kalman-Yakubovich—Popov (kyp)引理 有限频域

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二维FM系统的有限频故障检测

9

作者 吴小雪 刘贺平 吴慧明 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期170-177,共8页

为研究二维Fornasini-Marchesini系统的故障检测问题,假设FM系统具有传感器故障,该故障建模为多模式:无故障模式和故障模式.采用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理,并利用构造切平面的方法处理耦合项.研究结果表明:FM系统满足一定的性能... 为研究二维Fornasini-Marchesini系统的故障检测问题,假设FM系统具有传感器故障,该故障建模为多模式:无故障模式和故障模式.采用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理,并利用构造切平面的方法处理耦合项.研究结果表明:FM系统满足一定的性能指标.研究结论用数值仿真说明所提出的故障检测方法的有效性. 展开更多

关键词 二维系统 故障检测 有限频 广义kyp引理 传感器故障

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具有执行器容错的汽车主动悬架系统有限频率H∞控制 被引量：7

10

作者 郑晓园 张皓 +1 位作者 王祝萍 陈启军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1136-1142,共7页

本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4～8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行... 本文研究了一类具有执行器容错的主动悬架系统有限频率H_∞控制问题.运用广义的Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理,设计了有限频率H_∞控制器.该控制器不仅能够最大程度地减少路面在4～8 Hz范围内对乘客的影响,还能够保证汽车的悬架行程和车轮的动静载之比在它们允许的范围内.因此所设计的有限频率H_∞控制器不仅能够保证汽车驾驶的舒适性还能够保证汽车驾驶的安全性.为了解决系统状态不完全可测的问题,本文采用了动态输出反馈控制器策略.除此之外,在控制器的设计过程中还考虑了主动悬架系统的参数不确定性以及执行器随机故障的现象.最后,本文基于四分之一汽车主动悬架系统验证了控制器的有效性. 展开更多

关键词 汽车主动悬架系统 广义Kalman-Yakubovich-Popov(kyp)引理 有限频域H∞控制器 动态输出反馈控制方法 执行器容错

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离散线性系统有限频域基于观测器的迭代学习控制 被引量：1

11

作者 邹伟 沈艳霞 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1745-1753,共9页

针对一类离散线性系统,在有限频域范围内研究基于观测器的迭代学习控制问题.首先,结合二维系统理论,构建由基于观测器的状态反馈和PID型前馈学习项组成的控制器;然后,借助于广义Kalman-YakubovichPopov (KYP)引理,将闭环系统有限频域性... 针对一类离散线性系统,在有限频域范围内研究基于观测器的迭代学习控制问题.首先,结合二维系统理论,构建由基于观测器的状态反馈和PID型前馈学习项组成的控制器;然后,借助于广义Kalman-YakubovichPopov (KYP)引理,将闭环系统有限频域性能规范转换为相应的线性矩阵不等式(LMI),进而得到控制器和观测器存在的充分条件,同时,该条件也确保闭环控制系统的稳定性和跟踪误差单调收敛性;最后,通过桁架机器人系统的仿真,验证所提出设计方法的有效性. 展开更多

关键词 迭代学习控制 离散线性系统 有限频域范围 基于观测器的状态反馈 广义kyp引理

原文传递

离散重复过程的有限频率范围迭代学习容错控制 被引量：5

12

作者 陶洪峰 杨登明 杨慧中 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1685-1691,共7页

针对一类执行器故障不确定离散重复过程,提出一种有限频率范围的迭代学习容错控制算法.通过定义故障系数矩阵和输出跟踪系统的等价二维模型,沿故障系统的时间轴和批次轴设计迭代学习被动容错控制器,以线性矩阵不等式形式分别给出基于KY... 针对一类执行器故障不确定离散重复过程,提出一种有限频率范围的迭代学习容错控制算法.通过定义故障系数矩阵和输出跟踪系统的等价二维模型,沿故障系统的时间轴和批次轴设计迭代学习被动容错控制器,以线性矩阵不等式形式分别给出基于KYP引理的全频、分频区域重复控制系统稳定的充分必要条件,同时保证故障系统在时域和频域范围内的容错性能.最后,以重复注塑过程的注射速度控制仿真验证了所提出分频控制算法的有效性. 展开更多

关键词 迭代学习容错控制 执行器故障 不确定重复过程 有限频率范围 kyp引理

原文传递

空间互联系统的有限频率范围迭代学习控制

13

作者 陶洪峰 魏强 杨慧中 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1765-1772,共8页

针对一类包含多个节点的空间互联系统,提出一种有限频率范围内的迭代学习控制算法.首先基于提升技术沿空间节点分布方向将重复运行的多维空间互联系统转换为一类二维等效系统,然后设计迭代学习控制律将被控系统转化为线性重复过程,并根... 针对一类包含多个节点的空间互联系统,提出一种有限频率范围内的迭代学习控制算法.首先基于提升技术沿空间节点分布方向将重复运行的多维空间互联系统转换为一类二维等效系统,然后设计迭代学习控制律将被控系统转化为线性重复过程,并根据输出期望轨迹跟踪信号的频谱范围,利用Kalman-Yakubovich-Popov(KYP)引理将系统的频域稳定性能分析和控制律设计问题转换成以相应的线性矩阵不等式(LMI)求解问题,同时保证输出跟踪误差在时域和频域范围内的单调收敛性.最后以有源梯形电路的控制仿真验证所提算法的有效性. 展开更多

关键词 迭代学习控制 梯形电路 空间互联系统 有限频率范围 kyp引理

原文传递

有限频域线性重复过程的动态迭代学习控制 被引量：4

14

作者 汪磊 杨慧中 陶洪峰 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期599-608,共10页

针对不同相对度的离散线性重复过程,研究有限频域范围的动态迭代学习控制问题.对于零相对度和高相对度的控制对象,结合二维(2D)系统理论,分别设计有限频域的动态迭代学习控制器;然后,运用广义Kalman-Yakubovich-Popov (KYP)引理,以线性... 针对不同相对度的离散线性重复过程,研究有限频域范围的动态迭代学习控制问题.对于零相对度和高相对度的控制对象,结合二维(2D)系统理论,分别设计有限频域的动态迭代学习控制器;然后,运用广义Kalman-Yakubovich-Popov (KYP)引理,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出控制器存在的充分条件以及控制器的增益矩阵;最后,在弹簧阻尼系统和桁架机器人模型的仿真中,与静态迭代学习控制算法进行比较,验证所提算法的优越性和可行性. 展开更多

关键词 线性重复过程 有限频率范围 相对度 动态迭代学习控制 广义kyp引理

原文传递

择一定理在离散时间线性时不变系统中的应用

15

作者 赵秋梅 刘红英 《应用数学学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期352-358,共7页

基于广义择一定理,可以讨论离散时间线性时不变系统中的若干问题.首先可以利用广义择一定理得出Layaponov不等式的可行性与系统矩阵特征值的若干关系.其次利用这种广义择一定理讨论Ricaati不等式解的存在性,由此给出更一般KYP引理的简... 基于广义择一定理,可以讨论离散时间线性时不变系统中的若干问题.首先可以利用广义择一定理得出Layaponov不等式的可行性与系统矩阵特征值的若干关系.其次利用这种广义择一定理讨论Ricaati不等式解的存在性,由此给出更一般KYP引理的简洁证明. 展开更多

关键词 离散时间线性时不变系统 择一定理 线性矩阵不等式 kyp引理

原文传递

离散时间广义系统的故障检测

16

作者 宁肖肖 张光晨 《电工技术（下半月）》 2015年第10期112-112,共1页

本文主要探讨了一类有界干扰的线性离散时间广义系统的故障检测问题。我们定义两个性能指标,用来衡量故障的灵敏性和扰动的鲁棒性。在KYP引理的帮助下,设计了一类特殊的观测器,给出了广义系统的故障检测不等式条件。最后,我们给出了一... 本文主要探讨了一类有界干扰的线性离散时间广义系统的故障检测问题。我们定义两个性能指标,用来衡量故障的灵敏性和扰动的鲁棒性。在KYP引理的帮助下,设计了一类特殊的观测器,给出了广义系统的故障检测不等式条件。最后,我们给出了一个例子用来说明所提方法的有效性。 展开更多

关键词 故障检测 离散时间广义系统 kyp引理

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