一类带非线性扰动的广义系统输出反馈控制

研究了一类带有非线性扰动的广义系统输出反馈控制问题,目的是设计系统的输出反馈控制器。应用线性矩阵不等式方法,对一类输出矩阵给出了系统的输出反馈控制器存在的充分条件;并在这些条件可解时,给出了输出反馈控制器表达式。最后用仿真例子说明所给方法的有效性。     

基于迭代线性矩阵不等式的模糊静态输出反馈控制

对于一类状态矩阵、输入矩阵和扰动输入矩阵中均含有不确定项的离散T-S模糊系统,研究了静态输出反馈控制的二次稳定性问题。以矩阵不等式的形式给出的充分条件保证了基于该模糊系统的静态输出反馈控制器的存在性。该充分条件不但简单,而且考虑到了各个模糊子系统之间的相互作用。最后,使用迭代线性矩阵不等式(ILMI)的方法,通过数值仿真算例证明了该设计方法的正确性及有效性。     

范数有界不确定采样系统的鲁棒控制

将工业生产中过程控制系统考虑为一类范数有界不确定采样系统.采用矩阵不等式方法,从数字再设计的角度,进行了鲁棒状态反馈控制器的设计.该方法保证了受扰采样系统的稳定性,在满足采样系统与相应连续系统的状态输出近似相等的目标要求下,给出了满足特定条件的鲁棒控制律.鲁棒状态反馈控制器的求取借助于求解一类具有线性矩阵不等式(LMI)约束的优化问题.仿真验证了方法的可行性,表明本文设计的鲁棒状态反馈控制器的性能优于采用常规方法所设计的控制器.     

基于动态输出反馈的互联电力系统有机结构控制

主要研究基于动态输出反馈的扩展结构大系统有机结构控制方法在一类互联电力系统中的应用问题。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式（LMI）方法推导了一类扩展结构大系统鲁棒关联分散镇定的充分条件,得到了其动态输出反馈控制器的设计方法,并给出了互联电力系统扩展结构时的应用方法。对扩展互联电力系统自动发电控制（AGC）的仿真结果说明了该方法的有效性。     

模糊广义大系统的时滞相关可靠H_∞控制

基于时滞相关的Lyapunov-Krasovskii泛函方法和大系统的分散控制理论,研究了一类时滞模糊广义大系统的时滞相关分散可靠H∞控制问题,用线性矩阵不等式分别给出了系统存在状态反馈控制器和基于观测器的输出反馈控制器,且满足H∞性能指标的条件。仿真算例验证了本文设计的基于观测器的输出反馈控制器的有效性。     

基于动态输出反馈的扩展结构大系统有机结构控制

主要研究一类在原大系统结构上又逐个地增加了新的子系统的扩展结构大系统基于动态输出反馈的有机结构控制问题。研究了在动态输出反馈条件下扩展结构大系统的数学描述方法,利用Lyapunov稳定性和线性矩阵不等式（LMI）理论给出了此类系统鲁棒关联镇定的充分条件,得到了其动态输出反馈控制器的设计方法,结合算倒对所提出方法进行了仿真研究,结果证明了该方法的有效性。     

一类不确定非线性系统的模糊动态输出反馈控制

用模糊T－S模型对一类不确定非线性系统进行模糊建模,在此基础上研究了基于观测器的模糊状态输出反馈控制,并给出模糊闭环系统二次稳定的充分条件及其反馈控制增益和观测器增益的求法输出反馈控制器的设计。     

一种参数输出反馈控制器设计方法

利用自由参数给出了输出反馈控制器增益矩阵设计全部自由度的一个显示表达式,并讨论了利用所得到的自由参数来设计具有最小范数输出反馈矩阵问题和闭环系统鲁棒性问题。     

不确定时滞系统α-鲁棒输出反馈控制

为提高动态系统的性能，提出了一种基于线性矩阵不等式技术的鲁棒输出反馈控制器设计方法.该
方法针对一类具有范数有界不确定性的线性时变时滞系统，利用状态变换和Lyapunov稳定性定理，得到该
控制器存在的一个充分条件，继而用正交补空间方法和Schur补引理将该充分条件转化为易于实现的线性
矩阵不等式（LMI）形式，并给出控制器设计方法.结果表明，用该方法设计的输出反馈控制器使闭环系统
α一致渐近稳定且满足H∞性能指标，并且利用Matlab工具箱可以简洁快速地获取控制器各增益矩阵，该
设计方法的可行性和优越性通过一个仿真实例得到了充分的证实.     

网络化Lipschitz非线性系统的H∞输出反馈控制

研究具有对数量化和马尔可夫链数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统的H∞动态输出反馈控制问题.采用增广状态空间法,将闭环网络化控制系统转化为马尔可夫跳变系统,给出以线性矩阵不等式描述的H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件,所设计的控制器可以通过解线性矩阵不等式求出.仿真示例验证了所提方法的有效性.     

中立型时滞系统的输出反馈镇定

考虑中立型时滞系统的输出反馈镇定问题,目的是设计动态输出反馈控制器使得闭环系统渐近稳定;利用线性矩阵不等式方法,得到了该问题有解的充分条件;当所给出的线性矩阵不等式有解时,给出了所期望的动态反馈控制器的显式表达式．最后,用一个算例表明了所提供的设计方法的有效性,同时给出其仿真曲线．     

Output Feedback Control of Discrete-Time T-S Fuzzy Affine Systems Using Quantized Measurements

离散时间T-S模糊仿射系统的量化输出反馈控制

纪文强,邱剑彬

（哈尔滨工业大学 智能控制与系统研究所,哈尔滨 150001）

创新点说明：

本文研究了一类离散时间T-S模糊仿射系统的鲁棒H无穷量化输出反馈控制问题。通过采用状态—输入增广方法以及一些凸优化技术和S-过程,给出了基于分段李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式的控制器设计充分条件。通过两个仿真案例验证了控制器设计方法的可行性和有效性。

研究目的：

在网络环境下,考虑量化测量信号,针对一类可以用T-S模糊模型描述的非线性系统,设计一类固定阶动态输出反馈控制器。

研究方法：

采用状态—输入增广的方法,将分段仿射控制器的增益与系统矩阵解耦,从而可以针对输入矩阵和输出矩阵同时含有参数不确定性的T-S模糊仿射系统,设计固定阶输出反馈控制器。

结果：

基于分段李雅普诺夫函数,降低了控制器设计的保守性。

结论：

本文设计的基于分段李雅普诺夫函数的固定阶动态输出反馈控制器能够镇定一类可由T-S模糊模型描述的非线性系统。通过仿真实例验证了控制器设计方法的可行性。

关键词：模糊仿射模型;鲁棒控制;输出反馈;量化

     

动态输出反馈控制在线性定常不确定采样系统的应用研究

应用线性矩阵不等式方法,对保性能动态输出反馈控制在线性定常不确定采样系统中进行了应用性研究,详细地给出了矩阵不等式线性化的数学推导过程.作为对理论工作的验证,将研究结果应用于焊接质量控制课题中,仿真结果表明,该方法得到的控制器具有较好的控制效果.     

Output Feedback Controller Design for Discrete-time Switched Singular Systems

This paper is concerned with the problems of robust admissibility and static output feedback （SOF） stabilization for a class of discrete-time switched singular systems with norm-bounded parametric uncertainties.The objective is to design a suitable robust SOF controller guaranteeing the regularity,causality and asymptotic stability of the resulting closed-loop system under arbitrary switching laws.Based on the basic matrix inequality sufficient condition for checking the admissibility of switched singular systems,together with some matrix inequality convexifying techniques,the SOF controller synthesis is developed for the underlying systems.It is shown that the controller gains can be obtained by solving a set of strict linear matrix inequalities （LMIs）.A simulation example is given to show the effectiveness of the proposed method.     

一种求解静态输出反馈镇定控制器的直接算法

主要研究线性时不变系统的静态输出反馈镇定问题。求解静态输出反馈增益等价于求解两个耦合的线性矩阵不等式(LMI),这导致了需要求解一个非线性最优化问题。通过构造具有对角结构的Lyapunov矩阵,提出了一种基于LMI的静态输出反馈镇定的直接算法。该算法简洁明了,并克服了以往算法需要设定参数初值的缺点。数值实例证明了该方法的有效性和优越性。     

时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定

针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统,研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.所考虑的系统不确定性是时变的,且满足范数有界条件.假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得,给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式,通过构造增广系统,设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器,以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定.借助于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性.     

仿射非线性系统的一种新的反馈控制方法

研究仿射非线性系统的状态反馈和动态输出反馈控制器设计问题.借助于微分中值定理（DMVT）,将仿射非线性系统转化为线性变参数（LPV）系统,并利用凸性和线性矩阵不等式（LMIs）的方法,提出一个充分条件,得到状态反馈和输出反馈控制器.当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局渐近稳定的.     

Multi-objective variance control of structural vibration

A procedure for the design of state feedback controller for seismic-excited structures is presented in this paper.The external exciting-controlled structure-control system was simulated using state space model.Based on the convex optimization technology and variance control theorem,the general expression of linear matrix inequalities (LMIs) for state feedback controller with closed-loop poles and the steady variance responses constrained were deduced,in which the poles and variance response of system were guaranteed to satisfy certain constraints assigned in advance.LMI Toolbox of MATALB was employed for optimizing the state feedback controller.At last,a three-story simple lumped mass shear model was used to demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed method.