利用matlab实现H-infinity鲁棒控制

利用matlab实现H-infinity鲁棒控制，学习鲁棒控制matlab编程的很好教程

%下面的代码展示了如何在Matlab中进行H-infinity控制器的设计。此处举的例子与混合
%S/KS问题有些不同。此处用到的模型和权重函数见Skogestad和Postlethwaite，1996，
%ed.1p.60.权重函数并不是“最优”的。
%
%大部分函数来自mu-tools，一些来自lmi-tools。mu-tools和lmi-tools均包含在RCT 
%v3.0.1中。
%-Jorgen Johnsen 14.12.06

%-------------------------------------------------------------------------
%建立子系统
%-------------------------------------------------------------------------
%Plant:G=200/（（10s+1）（0.05s+1）^2）
%方法1：直接方法，利用mu-tools
G=nd2sys（1conv（[101]conv（[0.051][0.05 1]））200）;
%方法2：control system toolbox
s=tf（‘s‘）;
Gcst=200/（（10*s+1）*（0.05*s+1）^2）;
[abcd]=ssdata（balreal（Gcst））;
G=pck（abcd）;

%权重：Ws=（s/M+w0）/（s+w0*A）Wks=1
M=1.5;w0=10;A=1.e-4;
Ws=nd2sys（[1/M w0][1 w0*A]）;
Wks=1;

%-------------------------------------------------------------------------
%建立广义系统P
%-------------------------------------------------------------------------
%方法0：直接方法
%/z1\  /Ws -Ws*G\ /r\
%|z2| =|0   Wks | | | 
%\ v/  \I   -G  / \u/ 

%传递函数表达方法
Z1=sbs（Wsmmult（-1WsG））;
Z2=sbs（0Wks）;
V=sbs（1mmult（-1G））;
P0=abv（Z1Z2V）;
%通常情况下P0并不是最小实现，所以需要降阶
[abcd]=unpck（P0）;
[abbbcbdb]=ssdata（balreal（minreal（ss（abcd））））;
P0=pck（abbbcbdb）; %此时得到变量为System类型

%-------------------------------------------------------------------------
%建立广义系统P
%-------------------------------------------------------------------------
%方法1：直接方法
%/z1\  /W1 -W1*G\ /r\
%|z2| =|0   W2 |  | | 
%\ v/  \I   -G  / \u/ 

%子系统的ss实现
[ABCD]=unpck（G）;
[A1B1C1D1]=unpck（Ws）;
[A2B2C2D2]=unpck（Wks）;

%计算不同子系统的输入、输出变量的个数
n1=size（A11）;[q1p1]=size（D1）;
n2=size（A21）;[q2p2]=size（D2）;
n=size（A1）;[qp]=size（D）;%原文此处为[pq]=size（D）;

%全系统的ss实现
Ap=[A1 zeros（n1n2） -B1*C;
    zeros（n2n1） A2 zeros（n2n）;
    zeros（nn1） zeros（nn2） A];
Bp=[B1 -B1*D;
    zeros（n2p） B2;
    zeros（np） B];
Cp=[C1 zeros（q1n2） -D1*C;
    zeros（q2n1） C2 zeros（q2n）;
    zeros（qn1） zeros（qn2） -C];
Dp=[D1 -D1*D;
    zeros（q2p） D2;
    eye（p） -D];
%得到均衡实现形式，以减少可能产生的计算问题
[ApbBpbCpbDpb]=ssdata（balreal（ss（ApBpCpDp）））;
P1=pck（ApbBpbCpbDpb）;    %P1与P0数值相近，但符号有差别

%-------------------------------------------------------------------------
%建立广义系统P
%-------------------------------------------------------------------------
%方法2：利用sysic函数
systemnames=‘G Ws Wks‘;
inputvar=‘[r（1）;u（1）]‘;%所有输入均为标量，r（2）为两维信号
outputvar=‘[Ws;Wks;r-G]‘;
input_to_G=‘[u]‘;
input_to_Ws=‘[r-G]‘;
input_to_Wks=‘[u]‘;
sysoutname=‘P2‘;
cleanupsysic=‘yes‘;
sysic

%-------------------------------------------------------------------------
%建立广义系统P
%-------------------------------------------------------------------------
%方法3：利用sconnect函数
inputs=‘r（1）;u（1）‘;
outputs=‘Ws;Wks;e=r-G‘;
K_in=[];%无控制器
G_in=‘G:u‘;
Ws_in=‘Ws:e‘;
Wks_in=‘Wks:u‘;
[P3r]=sconnect（inputsoutputsK_inG_inGWs_inWsWks_inWks）;

%-------------------------------------------------------------------------
%建立广义系统P
%-------------------------------------------------------

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----

     文件       6684  2011-12-08 00:09  robustcontrol.m

     文件     108790  2011-12-07 17:22  hinfcontrol.pdf

     文件     286208  2011-12-08 00:08  利用matlab实现鲁棒控制.doc

----------- ---------  ---------- -----  ----

               401682                    3