鲁棒控制——LMI处理方法
俞立老师的经典书籍——《鲁棒控制——基于线性矩阵不等式的处理方法》振动论坛鲁棒控制—线性矩阵不等式处理方法俞著清华大学出版社振动论坛(京)新登字158号内容简介木书结合作者的研究工作,详细介绍了基于线性矩阵不等式的不确定系统食棒控制的概念、理论及设计方法。主要为謇括日前应用广泛的线性矩阵不等式的概念、理论、算法及相关软件:基于线性矩阵不等式处理方法的线性时不变系统性能分析和缤合方法:重点介绍了不确定系统的模型、曹棒性能分妡、鲁棒砂以H控制、LM区域及相应的区域极点配置方法,绪合二次型性能指标的保性能控制、鲁榨方差控制对将系统的分析与鲁棒控制器设计、不确定系统的鲁滤波问题及鲁棒滤波器设计本书反映了近年来鲁棒控制领域中的最新研究成果,系统介纲了线性矩阵不等式这一有效工具,它在应用中的典型处理方法及 MATLAB软件中的LMI具箱,本书可作为从事自动控制工作的科研员、工技术人员以及高等院校自动化及其他相关专业教师高年级学生和研究生的参老用书版权所有,翻印必究本书封面貼有清华大学出版杜激光防伪标签,无标签者不得销售。书名:鲁棒控制—线性矩阵不等式处理方法作者:俞立著出版者:清华大学出版社(北京清华大学学研大厦,的编100084)http://www.lup,lsingt:ua.educn费任编辑:朱英彪印刷者:北京通州区大中印刷发行者:新华书店总店北京发行所开本;787×10921:16即张;17.75字数:403千字版次:202年12月第1版20年12月第1次印刷书号:ISEN730245854-7/O·269印数:0001~400定价:26.00元振动论坛前言在实际工业控制牛,各种工业牛产过程、生产设备以及其他众多的被控对象,其动态牿性一般鄱难以用精确的数学模型来描述。有时即使能获得被控对象的精确数学模型,但白于过于短杂,使得难以对其进行有效的掉制性能分析和综合,因此必须进行适当的简化。另一方面,难着生产过程中主作条件和环境的变化,控制系统中元器件的老化或损坏,被控对象本身的特性也会随之发生变化。所有这些因素使得描述被控对象的数学模型和实际对象之间不可避免地具有误差。因此,在工程实践中,釆用基于精确数学模型的现代控制理论方法所设计的控制系统往往难以具有所期望的性能,甚至连系统的稳定性都难以得到保证。鲁棒控制理论结合系统模型参数不确定性和外部找动不确定性的考虑,研究系统的鲁棒性能分析和综合问题,弥衤了现代控制理论需要对象精确数学模型的缺陷,使得系统的分析和综合方法加有效、实用棒挖制自提出以来,很快受到了人们的广泛重视和研究,取得了一系列的研究结果和方法,并在一些工程领域中获得了成功的应用。特别地,随着线性短阵不等式及求解凸优化问题的内点法的提出,为许多控制问题的分析和求解提供了有效工具。 MATLAB软件中线性矩阵不等式工具箱的推出使得各种线性矩阵不等式问题的求解旻加方便、直接从而,进一步推动了线性矩阵不等式处理方法在系统和控制领域中的应用。本书系统介绍了线性矩阵不等式的概念、性质、求解线性矩阵不等式相关问题的算法以及 MATLAB软件中的线性矩阵不等式工具箱。结合作者的研究工作,介绍了基丁线性矩阵不等式的鲁棒控制性能分析和综合方法,并指出了一些在系统和控制中有广泛应用价值的线性矩阵不等式典型处理方法。作者努力将售棒控制的最新研究成果和方法反映存本书中,但限于篇幅,书中所包含的内容仅仅是鲁棒控制研究成果的很少-部分。振于作者的水平,书中不妥和错误之处在所难免,恳请广大读者批评指正本书中介绍的作者研究工作及本书的撰写得到了国家然科学基金和教育部高校优秀青年教帅教学科研奖励计划的资助,在此表示衷心的感谢。作者02年5月杭州振动论坛目录第1章引言…第2章线性矩阵不等式……621线性矩阵不等式的表示式口·■■■甲↓郾■■.■看■■bL■2Ll1线性矩阵不等式的般表示2l2可转化成线性矩阵不等式表小的问题213复线性矩阵不等式的处理…10214非严格线性矩阵不等式22一堂标准的线性矩阵不等式间题23求解线性矩阵不等式问题的算法23.1椭球法…Isn15232内点法↓乐24关于矩阵不等式的一些结论1824.1矩阵变量的消去法1T·平P1t幽山I82.4.2 S-procedureP甲■20第3章系统性能分析.连续时间系纷…2331.1系统增益指标∴233,12H性能甲日唱·■唱日4自·日血即141■4b1293.13H性能3132离散时间系统1鲁日日司即■命b命即■■■■■着■■■着L=,341第4章控制系统综合.4.1F控制4.l.1状态反馈H控制…d?■■424.],2输出反馈Hx控制■p即42H2控制43H2H控制平1■十■昏■b■m■■■4■qp6144设计示例64第5章不确定系统的分析与综合685]不确定模型68振动论坛會棒控制——一线性矩阵不等式处理方法511不确定状态空闻模型68512不确定线性分式模型■p■b血d卩■b■52鲁棒稳定性分忻P‘■■日音牛114a日4521二次稳定性522仿射二次稳定性I"P}4Pbb4b4}·53鲁棒性能分析.…■■昏■昏1山■d■晶t■■p聊8354鲁棒F2H控制■■■山昏晉昏晋■+口■口■口6541问题的描述和准备…86542H2H整制器设计91第6章区域极点配置1亠山品品61LMI区域9761.】LM区域的描述…,-11111976,2D-稳定性分析…〓P■■■■■■■■■■10062具有闭坏k域极点约束状态反馈控制器设计0463鲁棒D-稳定性分析日日日语■山■,1763无结构不确定性1963.2结构不确定性111464输出反馈控制器设计,第7章保性能控制1227】连续系统的保性能控制…··■■晶■上h香≠p甲日目甲日唱黑L聊■12272离散系统的保性能掉制.12了73其有闭环极点约束的保性能挡制131731鲁棒性能分析…132732二次D保性能控制器设计看自;血自自血即血日昏■是■如4135第B章鲁棒方差控制1418I连续系统的鲁棒方差控制.■d昏【山■血晶b14181.Ⅰ系统性能分析1418L.2状态反馈控制器设计14813输出反愤控制器设计14682离散系统的鲁棒方差控制152第9章时滞系统的分析和综合15891时滞系统的稳定性…15891.1时滞独立的稳定性条件……,1599.1.2时滞依赖的稳定性条件,+--114141609.1.3 Lurie时滞系统的稳定性分析T宁宁·自血日甲自自要振动论坛自录92时滞系统的鲁棒稳定性分析16992.!时滞独立的鲁棒稳定性条件P·q甲,甲■15992.2时滞依赖的鲁棒稳定性条件17493不确定滞系统的保性能控制.■■■■793.1鲁棒性能分析I789.32状态反馈俣性能控制器设计,4.4.418393.3输出反馈俣性能控制器设计1869.34不确定离散时滞系统的保性能控制I9394时滞系统的玨控制941时滞系统的性能分析,…199942H控制器设计943不确定离散时滞系统的鲁棒H控制207第10章寯波器设计213101B滤波器设计2I310.2FH滤波器设计2l9第11章大系统射分散控制22311时滞系统的分散稳定化控制22311,2离散关联系统的分散保性能控制229l1,21保性能分析■■■山■↓山 -r.E= PPE+■▲画2291121分散保性能控制器设计234附录ALM工具箱介绍■L■■■an·■■甲口■看■■口■山241A.F线性矩阵不等式及相关术语……24LA.2线性矩阵不等式的确定■■■■昏昏斷■+d山夏旷aaa■_画d■242A.3信息提取2499A4绒性矩阵不等式求解器■■■■■■日■司罾■严早■■■吾-■山■山m矿画maaa250A.5结果验证…258A6修改一个线性矩阵不等式系统A.7一些进一步的功能261A.8系统棋型描述…,267参考文献270振动论坛第1章引言自20世纪5年代末现代控制理论誕生以米,控制理论得到了飞速的发展,并在20世纪60年代然航天领域中得到成功的应用。但是,现代控制理论在随后的工业应用中却遇到了很大的困难。我们知道,现代控制理论的许多结果都是基于对象的一个数学模型,根据系统的性能要求,通过刈被控对象的数学模型进行分析来设计系统的控制律,进而将所得到的控制律应用于被控对象来保证闭环系统貝有所期望的性能。显然,当对象模型不能精地描述被控对象或在系统运行过程中模型和实际对象产生侃离时,基于这栟的模型设计的控制系统很难保证具有所期望的性能要求实际上,对于复杂物理系统的模型,存在以下两个问题描述物理系统的解析模型很难,甚至不可能精确地刻画,因此为了便于处理,不得不筒化模刑:2.一个模型,无论多么详细,都不可能是物理系统的一个濤确表示。因此,模型存在本质的不精确性。建模中的以上两个方面称为模型的不确定性。对于一个复杂系统,为了得到一个较为简单的模型,一种处珄方法是将其分解线性部分和非线性部分的组合,进而用一个更空易处理和分析的对象来替代这个非线性邺分,达到简化原文复杂系统棋型的目的考虑由以下非线性微分方程描述的复杂动态系统x=f(x, m)H(x, u)初始条件是x(0),x()、y()和()是向量值函数,∫和h是光滑的向量值函数。在特殊的运行点附近,可以将系统(1.)分解成一个线性部分和一个线性部分的组合特别地,可以在原点x,)=(0,0处进行这样的分解。定义系统Ax t Bu+gtr, Wv=Cx+IH+rx, uj其中:A、B、C和D是系统(11)的一个线性化近似g(x,叫)=f(x,)-Ax-Br(, u)-hr, u)-Cx-Du显然,这样定义的系统(1.2)和系统(1:)是等价的。因此,它们之间存在-—对应的关系。得到这样的等价系统的一种方式是将函数∫和h在原点处线性化,可得Cl(x.)=(0.0)x,)=(0,Q)0.0Ca(x,)=()振动论坛鲁棒控制——线性矩阵不等式处理方浊进一步可以将方程(12)受成以下等价的形式:x= Ar I Bu I wL1.3y=cx+Da+脚2(14)(w1,w2}=(g(x,L),r(x,)(1.5设G是宙(1.3)~(1.4)式确定的映射;对给定的初始条作x(0),門2,)以(x环,y)。Ω是由(1.5)式确定的映射:(x,n)卜(1,2)。因此,〈1.3(1〕式描述的系统可以用图11来表示图11系统分解容易看到,G是系统的线性部分,Q是静杰的非线性映射。这样就将系统的非线性部分分离出来,归入到映射g中,非线性部分和线性部分通过反馈关联联系起来更一般地,我们用这样的方法不仅可以处理系统的非线性特性,而且也可以处理系统的某些动态特性。考虑由以下方程组描述的系练f2(x1,x2(1y=H(x1,x2,采用前面系统分解思想,对系统(16)中的方程x=f(x1,x2,4)卩=(x,x2进行分解,并得到:=团x+B+8(x2f2(x1,x2,a)(1.)卩=C1x+D4+r(x,x2,a)进步,系统(17)中的方程等价于以下的线性方程:x=A1x1+BM+即8y=C,+Du+M其中,w2}=(g1(x,x2,),P(x,x2,Bm)x2=f1(x,x2,x)(1,9)设G是由方程(18)描述的线性系统;(w3,2,(x,,y),是由(9)式描述的系统:(x1,4)"(m,m2)。对这样定义的G和Q,图1也同样描述了系统(1.6)。
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数据中心场地基础设施运维管理标准.pdf
随着大数据、云计算、智慧城市、移动互联网和物联网等应用的快速发展，各行各业对于数据中心场地基础设施的需求也越来越大。数据中心单体规模越大、系统越复杂，其脆弱性也越高，对于数据中心运行维护管理水平的要求也就越高。中国数据中心产业发展联盟为了提升整个数据中心行业在数据中心场地基础设施的运维管理水平，特发起了本标准的制定。本标准适用于：政府及企业信息化管理负责人、数据中心负责人、数据中心场地基础设施的运维管理人员。本标准可为以上人群进行数据中心场地基础设施的运维管理提供系统性的建议，也可作为用户评价数据中心场地基础设施运维服务水平的参考。本标准专注于数据中心场地基础设施层面。本标 现代数据中心网www.DCJChina.com.cn世纪互联数据中心有限公司曙光云计算技术有限公司招商银行股份有限公司中国电信股份有限公司云计算分公司中国移动通信集团公司政企客户分公司支持单位:北京企商在线数据通信科技有限公司蓝汛首鸣数据中心南京诚嬴软件科技有限公司润泽科技发展有限公司山东银澎百盛云计算技术有限公司上海迪佑拂科技咨询服务有限公司上海数讯信息技术有限公司苏州国科综合数据中心有限公司太极计算机股份有限公司万国数据服务有限公司中铁程科技有限责任公司广州宽带主干网络有限公司中金数据系统有限公司本标准将定期更新,以适应数据中心技术及管理最佳实践发展的新趋势。相关单位及个人对于本标准有仼何改进建议或意见,请发邮件至秘书处,联系邮箱:mishuchu@chinabda org现代数据中心网w.DCJChina.com.cn目录数据中心场地基础设施运维管理标准、规范性引用文件6二、术语和缩略语62.1术语62.2缩略语8、管理范畴3.1管理目标3.2参与数据中心建设过程93.3测试验证.103.4技术文档3.5管理边界四、安全管理和质量管理124.1人员安全124.2物理环境安全124.3质量管理13五、人员管理145.1组织及人员145.2培训及认证155.3运维外包服务商16六、设施管理176.1资产数据库176.2预防性维护176.3操作流程..186.4工具及备件管理196.5供应商管理19现代数据中心网w.DCJChina.com.cn6.6生命周期管理206.7运维管理系统.20七、运行管理217.1运行管理制度217.2设施监控、巡检、及交接班管理227.3机房清洁管理227.4标签标识管理227.5变更管理227.6事件管理27.7应急响应27.8容量管理247.9能效管理247.10预算管理25数据中心场地基础设施运维管理等级评估指南、运维管理等级的界定....271.1运维分级的目的1.2各等级典型的行为特征271.3设定运维管理等级目标27评估体系282.1评估框架2.2评估原则2.3评估细则28数据中心场地基础设施运维人员资格认证体系、认证体系概述及主要范围37二、认证内容382.1认证标准38现代数据中心网w.DCJChina.com.cn2.2基础知382.3技能要求.392.4认证矩阵图44现代数据中心网w.DCJChina.com.cn数据中心场地基础设施运维管理标准现代数据中心网www.DCJChina.com.cn、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB50174电子信息系统机房设计规范GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分DL408电业安全工作规程、术语和缩略语2.1术语2.1.1数据中心( Data center)主要功能为容纳一个计算机房和该计算机房的各个支持区的一栋建筑或者一栋建筑的一部分。包括容纳信息技术系统的主机房、支持信息技术系统运行的辅助区和行政管理区。2.1.2场地基础设施( Site Infrastructure)数据中心内为信息技术系统提供运行保障和运行环境的场地设施。包括容纳系统的主机房,支持「系统运行的供电系统、制冷系统、消防系统、安防系统、监控系统及其路由等配套设施及维护杄系统的辅助设施2.1.3运维管理( Operation and Maintenance Management对数据中心场地基础设施进行日常运行和维护,确保各项基础设施系统安全稳定地运行。运维管理包括制定运维制度和计划、执行运维计划响应场地基础设施故障、突发事件等紧急情况。2.1.4生命周期( Life cycle)通常指数据中心从投产到经济寿命结束的全过程。但也有将投产前的规划期、设计期、建设期、测试验证期作为生命周期一部分(孕育期)的说法。2.1.5测试验证( Commissioning)验证并记录数据中心设施作为一个整体及其所有的设备、子系统满足用户的设计目标和运行要求2.1.6健康评估( Health assessment)全面系统性地对机房现有使用状态、设备运行情况、运维管理制度及流程等进行全方位的检查。现代数据中心网w.DCJChina.com.cn2.1.7预防性维护( Preventive Maintenance)为降低产品发生失效或功能退化的概率,按预定的时间间隔或按既定的准则实施的维护。2.1.8风险评估( Risk assessment)针对运行的设备所面临的威胁、存在的弱点、造成的影响,以及三者综合作用所带来风险的可能性的评估,同时确定风险是否可容许的全过程。2.1.9容量管理( Capacity Management)对于基础设施在空间、电力承载能力、制冷能力等方面的评估,以满足「T数据存储和处理的需要容量。为了实现其目标,容量管理需要与业务及杄战略流程保持密切的联系。2.1.10资产管理( Asset Management)对于数据中心基础设施中每个资产建立独有的标识,并详细进行资产描述、制造商、型号、安装日期、保修期等信息的记录管理2.1.11可用性( Availability)在所有要求的外部资源得到提供的情况下,数据中心在规定的时刻或规定的时间段内处于能执行要求的功能状态的能力。它是衡量数据中心等级、运维水平的重要指标。可用性的计算如下可用性平均无故障时间平均无故障时间 平均故障修复时间2.1.12绿色运行( Green Operation)指数据机房中的制冷、照明和电气等能取得最大化的能源效率和最小化的环境影响。2.1.13负载(Load)指连接在电路中的电源输出的设备。负载是把电能转换成其他形式的能的装置。2.1.14气流组织(Ar- Flow Organization)指在机房內对冷热气流的流向按一定要求进行疏导和组织。现代数据中心网www.DCJChina.com.cn2.2缩略语22.1PUE( Power∪ sage Effectiveness,电力使用效率)PUE是评价数据中心能源效率的指标,是数据中心消耗的所有能源与T负载使用的能源之比。PUE三数据中心总设备能耗川T设备能耗PUE是一个比值,越接近1表明能效水平越好2.2.2SLA( Service Level Agreement,服务等级协议)服务提供商和客户之间签署的、描述服务范围和约定服务级别的协议。2.2.3MOP( Method of Procedure,维护作业程序)M○尸是维护作业程序,用于规范和明确数据中心基础设施运维工作中各项设施的维护保养审批流程、操作步骤。2.2.4SOP( Standard Operating procedure,标准操作流程)S○P即标准操作流程,是将某一项工作的标准操作步骤和要求以统一的格式描述岀来,用来指导和规范日常的运维工作。2.2.5EOP( Emergency Operating procedure,应急操作流程)E○P是应急操作流程,用于规范应急操作过程中的流程及操作步骤。确保运维人员可以迅速启动,确保有序、有效地组织实施各项应对措施。2.2.6 CMMS( Computerized Maintenance Management System计算机化维护管理系统)用以系统性地设置并跟踪运维仼务的执行情况,存储操作流程及相应运维人员的操作权限等维护工作相关信息。
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