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申请/专利权人：安徽大学

摘要：本发明涉及网络化系统控制技术领域，解决了传统有限时间H无穷控制方法响应速度慢、鲁棒性不足、通信负担重、难以应对外部网络攻击，以及有限时间H无穷控制器设计过程中存在非线性约束的技术问题，尤其涉及一种在跳跃FlexRay协议下的有限时间H无穷控制方法，该方法包括以下步骤：获取被控单连杆机械臂系统的参数，并基于参数重新设定单连杆机械臂系统的离散时间系统参数矩阵以及外部扰动的上界。本发明使用GA遗传算法结合线性矩阵不等式LMI求解算法进行控制器设计，以实现快速响应、强鲁棒、抗攻击的控制效果，同时使用GA遗传算法优化了有限时间H无穷控制性能指标。

主权项：1.一种在跳跃FlexRay协议下的有限时间H无穷控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、获取被控单连杆机械臂系统的参数，并基于参数重新设定单连杆机械臂系统的离散时间系统参数矩阵以及外部扰动的上界；S2、将采集系统输出信息的传感器分为两组，并将两组传感器的测量输出分别设定在跳跃FlexRay协议的静态段以及动态段进行传输；S3、根据跳跃FlexRay通信协议选择每个传输时刻需要传输的测量输出，并在控制器的输入端增设零阶保持器ZOH得到控制器可用的测量信号S4、构建动态输出反馈有限时间H∞控制器的系统模型，并设计动态输出反馈有限时间H∞控制器的矩阵不等式组；S5、采用GA遗传算法与LMI线性矩阵不等式结合的求解算法得到动态输出反馈有限时间H∞控制器的增益矩阵Ac,Bc,Dc,Ec，具体过程包括以下步骤：S51、将动态输出反馈有限时间H∞控制器带有非线性项的矩阵不等式应用Schur舒尔补引理后放缩，得到对应的线性矩阵不等式；S52、求解步骤S51得到的线性矩阵不等式及其余线性矩阵不等式，得到一组控制器增益矩阵的可行解；S53、确定GA遗传算法种群初始化时每个个体的初始化范围为[lbK×KLMI,ubK×KLMI]，其中，lbK，ubK为经验给出的比例系数，KLMI＝[Ac，Bc，Dc，Ec]，Ac，Bc，Dc，Ec为控制器增益矩阵元素组成的行向量；S54、由步骤S53得到的初始化范围随机生成初始种群；S55、利用LMI工具为每个个体求解线性矩阵不等式组，若有解则计算对应的适应度值；若无解则为该个体的适应度值赋一个足够大的值；其中，GA遗传算法的适应度值表示为γ，γ为H∞性能指标；S56、执行GA遗传算法中的选择、交叉、变异、精英保留GA操作；若达到最大迭代次数则保存迭代过程中得到的一组最优个体的增益矩阵Ac，Bc，Dc，Ec，否则返回步骤S55；S6、将增益矩阵Ac,Bc,Dc,Ec代入到动态输出反馈有限时间H∞控制器中用以稳定单连杆机械臂系统。

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百度查询： 安徽大学 一种在跳跃FlexRay协议下的有限时间H无穷控制方法