基于T-S模糊模型的多时滞非线性网络切换控制系统非脆弱H∞控制

针对一类控制器增益存在摄动的不确定非线性网络切换系统,在系统同时存在随机时变时滞和数据包丢失的情况下,研究系统的非脆弱H_∞控制问题.首先,利用T-S模型,将非线性网络切换系统建模为网络切换模糊系统;其次,将数据包丢失作为时滞处理,并采用Bernoulli分布的随机序列描述该时滞;再次,采用平均驻留时间的方法(ADT)设计系统的切换律及非脆弱状态反馈控制器,并给出网络切换模糊时滞系统指数稳定的平均驻留时间条件;最后,结合李雅普诺夫(LKF)方法给出系统均方指数稳定且满足H_∞性能指标的充分条件.仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.     

不确定时滞系统执行器故障模式下的满意容错控制

针对含有不确定参数的离散时滞系统,在执行器增益故障情况下,研究了含时滞记忆的状态反馈满意容错控制器的设计问题.在采用合理的执行器故障描述条件下,分别给出了无外界扰动输入时含有时滞记忆和无时滞记忆状态反馈鲁棒容错控制器的存在条件,进一步给出了在H_∞扰动衰减指标约束下,含有时滞记忆和无时滞记忆状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法.仿真算例验证了该方法的有效性.

     

网络化多胞型系统的变增益H∞ 控制

研究参数变化速率有界的网络化多胞型系统的变增益H_∞ 控制问题. 采用时滞状态增广方法处理状态传输时延, 得到切换多胞型系统模型; 考虑参数变化速率约束与参数传输时延影响, 给出对当前参数、次刻参数和时滞参数三元组的多胞描述方法; 进而基于参数依赖切换Lyapunov 函数方法给出变增益H_∞ 控制器的LMI 设计准则. 该方法将已有结果推广至包含网络传输时延的情形, 具有较低的保守性. 仿真实例表明了所提出方法的有效性.     

网络环境下连续切换系统观测器和控制器设计

研究具有随机时变时滞和系统不确定性的网络化切换控制系统基于观测器的鲁棒H_∞控制器设计问题.首先,采用满足Bernoulli分布的随机序列来描述数据传输过程中的时变时滞现象;然后,在具有平均驻留时间(ADT)的切换信号下,设计基于观测器的控制器,目的是估计系统的状态以及衡量系统对扰动的鲁棒性;最后,基于李雅普诺夫(LKF)方法给出系统均方指数稳定且具有满意的H_∞性能指标的充分条件,并以线性矩阵不等式(LMI)形式给出观测器和控制器的求解方法.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

具有分布时滞和随机测量数据丢失的离散切换系统H∞滤波

由于传感器间接失效、信号带宽限制等原因,测量数据丢失和分布时滞成为无线传感器网络中的常见现象,若不能有效地考虑这些现象对系统的影响,则无法保证系统的性能.为此,针对一类具有分布时滞和随机测量数据丢失的离散切换系统研究H_∞滤波问题,采用已知概率的Bernoulli随机序列描述测量数据丢失,构造Lyapunov-krasorskii函数,基于平均驻留时间法和LMI技术提出保证滤波误差系统均方指数稳定且满足H_∞性能的充分条件.数值仿真验证了所提出方法的可行性.     

异步时滞切换正系统的有限时间镇定

研究异步切换下时滞切换正系统的有限时间控制问题,即针对控制器切换滞后于子系统切换形成的异步现象,基于平均驻留时间切换方法对切换正系统开展有限时间镇定研究.首先,将每个正子系统运行的区间划分为子系统与控制器匹配和失配区间,并构造多余正Lyapunov-Krasovskii泛函;其次,基于有限时间稳定理论,实现平均驻留时间切换律及异步时滞切换正系统有限时间镇定控制器的联合设计,并给出连续时间和离散时间两种情形下系统有限时间镇定的充分条件;最后,通过两个仿真例子验证所提出方法的有效性.     

事件触发机制下分布时滞网络化控制系统H∞故障检测

研究事件触发机制下具有不可靠通信的离散网络化控制系统的H_∞故障检测问题,首先,为了节约网络资源,采用事件触发机制来判断采样数据是否传输到网络中;其次,利用Bernoulli 随机变量描述数据在网络传输中的丢包,综合考虑以上约束,建立一种能同时描述事件触发策略、数据丢包、分布时滞和时变时滞的网络化控制系统模型,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式求解方法将故障检测滤波器的设计转化成H_∞凸优化问题;最后,通过数值仿真验证事件触发机制下的故障检测滤波器不仅节约网络资源而且可以有效地检测出系统故障信息.     

状态和控制含多时滞的离散系统H∞容错控制

针对状态和控制输入同时具有多个时滞的线性离散时间系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法(LMI),采用无时滞记忆的状态反馈控制律,研究了执行器故障情况下,离散多时滞系统的H∞容错控制问题.在采用连续执行器故障模型条件下,给出了系统没有干扰输入时存在无时滞记忆的状态反馈容错控制器的充分条件;进一步,给出了在H∞扰动衰减指标约束下,系统存在无时滞记忆的状态反馈H∞容错控制器的充分条件,并将结论推广到离散故障模型的情况.仿真结果证明了所提H∞容错控制器设计方法的正确性和有效性.     

具有双通道数据包丢失的Delta算子系统故障检测

研究同时存在双通道数据包丢失和时变时延的Delta算子网络控制系统（NCSs）故障检测问题.假定数据包丢失发生在控制器到执行器、传感器至控制器的数据传输过程中，并且利用两个相互独立的伯努利随机变量描述是否发生丢包.将上述的NCSs建模为网络切换系统，提出任意切换律下故障检测滤波器的设计方法.利用线性矩阵不等式（LMIs）方法、Lyapunov-Krasovskii泛函和平均驻留时间等得出所考虑的网络切换系统具备指数均方稳定性的充分条件.证明了所用的网络切换系统满足H_∞性能，并推导出了滤波器参数的显式表达.数值仿真结果验证了所提方法的有效性.     

离散时滞切换系统的无记忆状态反馈镇定

针对一类子系统为离散时滞系统的切换系统，研究了稳定性与无记忆状态反馈镇定问题．采用多李雅普诺夫函数法，首先以线性矩阵不等式形式给出了在任意切换信号作用下离散时滞切换系统渐进稳定的一个充分性条件；然后给出了系统无记忆状态反馈镇定的控制器设计方案，并将结果推广到不确定离散时滞切换系统；最后用仿真算例验证了所提出设计方案的可行性。