面向节能的无线多传感器Ｈ∞#br# 融合估计

研究了一类ＷＳＮｓ环境下具有能量约束的无线多传感器系统Ｈ∞融合估计问题．通过提出一 种新的节能传输策略,即降低节点到融合中心的信息发送频率,将融合估计系统建模成一类离散时 间周期系统．基于融合估计误差周期系统,采用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术,导 出了能量受限情况下系统渐近稳定且具有给定Ｈ∞性能指标的充分条件,并给出了Ｈ∞融合估计 器的设计方法．最后,通过一个仿真算例验证所提出设计方法的有效性．     

一类线性离散时变系统的H∞故障估计

本文考虑一类受l2范数有界扰动影响的线性离散时变系统H∞故障估计问题.首先将H∞故障估计问题转化为二次型问题,引入相应的Krein空间系统,然后应用Krein空间白噪声估计理论,得到了问题可解的充要条件,并通过矩阵Riccati方程设计H∞故障估计器.算例验证了本文提出方法的有效性.     

一类线性离散时变系统的H∞故障估计

讨论了一类受l2范数有界扰动影响的线性离散时变系统H∞故障估计问题．首先将H∞故障估计问题转化为二次型问题。引入相应的Krein空间系统,然后应用Krein空间白噪声估计理论,得到了问题可解的充要条件,并通过矩阵mccati方程设计H∞故障估计器．算例验证了所提出方法的有效性。     

参数不确定性一般奇异周期系统的鲁棒H_∞控制

针对状态矩阵带有不确定性的一般奇异周期系统的鲁棒H∞控制问题,采用广义Lya-punov不等式和线性矩阵不等式(LMI)分析方法,提出了参数不确定的一般奇异周期系统鲁棒H∞稳定和鲁棒H∞可镇定概念,获得了该类系统鲁棒H∞稳定的充要条件.通过对系统引入一个状态反馈,得到了该类系统鲁棒H∞可镇定条件,并给出了一个鲁棒H∞控制器的设计方法,所得结论是奇异系统鲁棒H∞控制研究成果向一般奇异周期系统的自然推广.最后,通过数值算例验证了设计方法的有效性.     

广义不确定周期时变系统的鲁棒容错H_∞控制

针对一类广义不确定周期时变系统,利用线性矩阵不等式和李雅普诺夫不等式的分析方法提出了广义不确定周期时变系统的鲁棒二次稳定和鲁棒二次可镇定且具有H∞性能指标的概念.得到了该类系统鲁棒容错H∞控制的充要条件,研究成果是广义不确定定常系统鲁棒容错H∞控制结论向广义不确定周期时变系统的推广,因而具有较大的理论意义.最后,使用一个数值算例证明了该方法和结论的有效性.     

基于状态预估的大延时网络化控制系统H_∞控制

针对一类具有随机大延时(延时大于系统的采样周期)的网络化控制系统,提出一种基于状态预估和时钟驱动的H∞控制器的设计方法,通过状态预估获取当前控制周期的预估控制状态,并通过相应的控制律计算出控制量输出。利用锥补线性化算法和LMI(Linear Ma-trix Inequality)给出了系统稳定的H∞次优控制器。仿真算例验证了本文结论的有效性和可用性。     

一类时滞LPV系统的鲁棒H∞滤波

在鲁棒H∞滤波理论的基础上,研究了一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续时间系统的鲁棒全阶H∞滤波问题.该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集上变化的时变参数的确定函数.通过引入一个附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的李雅普诺夫函数之间的耦合,从而提出了更易于系统分析与综合的依赖于参数的H∞性能新准则.在此基础上,采用参数线性矩阵不等式方法推导了此类系统鲁棒全阶H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一个凸优化的求解问题.所设计的滤波器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,滤波误差系统的H∞性能指标小于一定值.最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.文中所得结果可以推广到具有多重时滞的线性参数变化系统.     

线性离散时变系统的H∞故障估计

研究受能量有界扰动影响的线性离散时变系统H∞故障估计问题.通过状态扩展,把故障估计问题转化为H∞滤波,并基于Krein空间的Kalman滤波理论,运用新息重组,给出了一种新的故障估计方法.算例验证了本文给出方法的有效性.     

Lur''''e系统的H∞容错控制研究

针对一类不确定Lur'e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法,通过求解LMI实现反馈控制器的设计.理论分析表明,该控制器保证了当所有控制元件运转正常或者部分控制元件出现故障时闭环系统具有渐近稳定性和可靠H∞性能.数值仿真例子验证了该控制器理论上的可行性.     

广义系统H∞容错控制器的设计

研究了一类广义系统基于状态反馈的H∞容错控制问题，运用线性矩阵不等式（LMI）给出了H∞容错控制器存在的充分必要条件，通过假设失效的执行器的输出信号是任意的能量有界干扰信号，将广义系统的H∞容错控制问题化为H∞控制问题，给出了该问题可解决性的充要条件H∞容错控制器可以通过解线性矩阵不等式（LMI）给出，因而具有数值易解性，最后，所给的设计例子说明了方法的有效性。     

不确定时滞奇异摄动系统的最优故障估计

本文研究了一类具有时滞和范数有界参数不确定的奇异摄动系统的最优故障估计问题.针对具有未知传感器故障和外部干扰的复杂系统,设计残差观测器估计故障量.首先将系统的鲁棒故障估计问题转换为1个标准H∞控制问题,采用更小保守性的ε依赖的Lyapunov函数给出了残差观测器存在的充分条件,使得系统对不确定输入具有较强的鲁棒性.在此基础上,提出了一种联合优化摄动上界ε*和H∞性能指标γ的多目标优化方案,使得系统能保证最大的稳定上界,同时对外部未知干扰具有良好的抑制能力.最后用1个数值算例验证了该方法的可行性与正确性.     

具有干扰抑制的PI观测器的设计及其应用

首先利用线性矩阵不等式设计了比例积分观测器,并在外界干扰是能量有界的情况下,设计了具有干扰抑制的状态观测器,使得干扰对状态估计的影响具有给定的H∞性能。然后将故障估计结果和干扰抑制作用同时加入到控制律当中,使得所设计的系统在跟踪给定的参考模型的同时,也能得到系统所受的外界故障估计。最后通过仿真实例验证了所设计的观测器和所提出的控制方法的有效性。     

具有饱和因子的时滞广义系统的鲁棒H∞控制

研究了一类带有饱和因子的时滞广义系统的鲁棒H∞控制问题．通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）方法,给出了系统具有H∞范数约束γ的一个充分条件,进而给出了一种H∞控制器的设计方法．     

基于状态观测器的一类不确定性线性系统鲁棒保性能控制器设计

针对一类范数有界和具有外界干扰的状态不可测的线性系统,提出了一种根据观测器的鲁棒保性能控制器的设计方法.通过利用Lyapunov稳定性原理和H∞理论,可以得出鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件.所设计的控制器不仅能保证闭环系统的稳定性,而且也能保证闭环系统具有一定的线性二次性能指标和H∞性能指标.利用仿真研究,得出所提方法的有效性.     

不确定网络控制系统鲁棒故障诊断

针对一类具有网络时延和范数有界未知输入影响的不确定网络控制系统,提出了一种基于观测器的鲁棒H∞故障诊断滤波器的设计方法。基于Lyapunov稳定性条件和线性矩阵不等式得到了使系统渐近稳定的H∞性能判据,并基于该判据给出了系统的鲁棒H∞故障诊断滤波器的设计方法。设计的滤波器不但保证闭环系统渐近稳定,同时使滤波误差系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平。数值算例验证了本文提出算法的有效性。     

具有结构不确定性系统的鲁棒H∞控制器设计

研究了具有结构不确定性系统的鲁棒H∞状态反馈控制,给出了该类系统一种鲁棒H∞控制器的设计方法,把任意能量有界的干扰信号,结构不确定性系统的控制问题转化成了鲁棒H∞控制问题,控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到。设计例子证明了所给方法的有效性。     

一类切换LPV系统的鲁棒H_∞控制

研究一类切换线性参数变化系统的鲁棒H∞控制问题,假定各切换子系统的状态空间数据实时可测,且为在某一紧集上有界变化的参数.采用多参数依赖Lyapunov函数方法,设计相应切换线性参数变化系统的多参数依赖增益调度H∞控制器,与传统的共同Lyapunov函数方法相比,降低设计的保守性.考虑平均驻留时间切换逻辑,所设计的鲁棒H∞控制器确保闭环系统指数稳定,且具有一定的H∞扰动抑制水平.通过数值仿真验证文中方法的有效性.     

变采样周期网络控制系统的模态依赖的H_∞预测控制

研究了一类具有随机时延和外部扰动的网络控制系统的H∞预测状态反馈控制器的设计问题.利用变采样周期的方法,将连续的网络控制系统离散化,从而建模为部分转移概率未知的马尔可夫跳变线性系统.利用一步性能函数,给出了保证整个闭环系统随机渐进稳定且具有性能指标上界的充分条件,通过线性矩阵不等式的方法,给出了预测状态反馈控制器的设计方法。     

通讯受限不确定网络化控制系统鲁棒H_∞滤波

针对一类通讯受限的不确定网络控制系统,结合切换Lyapunov函数和参数依赖Lya-punov函数方法,提出了一种基于模态切换构造的鲁棒H∞滤波器设计方法。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵分离,得到了一个新的具有更低保守性的鲁棒H∞性能判据,并基于该判据给出了系统的鲁棒H∞滤波器的设计方法。设计的滤波器不但保证闭环系统的二次稳定性,同时使误差系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平γ。当将其应用于具有凸多面体不确定性的网络控制系统时可以得到与系统不确定性相关联的Lyapunov函数,有效降低了设计的保守性。数值算例验证了本文所提出的算法的有效性。     

H∞最优状态融合估计及其在成纸定量中的应用

基于信息融合理论中的状态融合估计理论及H∞理论,结合纸张定量估计的难点,提出了H∞最优状态融合估计算法.该算法能充分利用纸机系统的各状态之间的强耦合性,利用纸机系统的可测量信息,融合多个测量输出估计纸机的某一个状态.仿真结果说明了所提出的算法的有效性.