基于LMI工具箱的H无穷鲁棒输出反馈控制器设计

资 源 简 介

基于LMI工具箱的H无穷鲁棒输出反馈控制器设计

详 情 说 明

H无穷鲁棒控制是一种在现代控制理论中广泛应用的设计方法，它能够保证系统在存在外部干扰和模型不确定性的情况下仍然保持稳定性和性能指标。本文将介绍如何利用LMI（线性矩阵不等式）工具箱来设计H无穷鲁棒输出反馈控制器。

LMI工具箱提供了求解线性矩阵不等式问题的有效算法，这是设计H无穷控制器的关键工具。在设计过程中，我们首先需要建立系统的状态空间模型，并确定性能指标要求。然后通过适当的转换，将H无穷控制问题转化为LMI可行性问题。

输出反馈控制相比状态反馈更具实用价值，因为它只需要测量系统的输出信号。然而这也增加了设计难度，因为输出信号通常不包含系统的全部状态信息。在鲁棒性方面，H无穷控制能够确保系统在最坏情况下仍能满足性能要求。

设计步骤主要包括：建立系统模型、确定性能指标、求解LMI问题、验证控制器性能。LMI工具箱提供了直观的界面和强大的求解能力，大大简化了这一过程。

这种设计方法特别适用于航空航天、机器人控制等对系统鲁棒性要求较高的领域。通过合理选择性能指标和控制参数，可以获得满足各种工程需求的控制器。