基于观测器的不确定广义系统的保成本控制

研究了一类线性不确定广义系统,基于状态观测器给出了保成本控制的无记忆状态反馈控制器,并给出了保成本控制器的存在充分条件,在某些条件满足的情况下,基于线性矩阵不等式给出了保成本控制器.     

不确定离散切换系统鲁棒保性能控制器设计

对一类具有范数有界参数不确定性的离散切换系统和一个二次型性能指标,研究其鲁棒保性能状态反馈控制器的设计问题.利用切换Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件,并获得了控制器的一个参数化表示.在此基础上,将次优保性能控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束下的凸优化问题.数值例子说明了所提设计方法的有效性.     

带有控制器时滞的不确定奇异离散系统鲁棒保代价控制

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的奇异离散系统和二次型代价指标,研究了奇异系统的鲁棒保代价控制律的设计问题。在所设计的控制器中,考虑了时滞因素。通过构造Lyapunov函数,以矩阵不等式的形式,导出了存在保代价控制律的充分条件,并利用Schur补性质,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的可解性问题,通过求解线性矩阵不等式,就可得到奇异离散系统的鲁棒保代价控制器。最后,用一个数值例子验证了所给方法的可行性、有效性。     

具有非线性摄动的不确定系统的保性能控制

利用线性矩阵不等式方法,讨论了具有非线性摄动的不确定系统的保性能控制问题.给出了问题可解的一个充分条件和保性能控制器的设计,以及相应的保性能指标.最后,举例说明所提出方法的正确性.     

网络控制系统的鲁棒保性能控制

针对单包传输、有界时变通信时延的网络控制系统,构建了一类描述网络控制系统的离散不确定时滞系统模型．为克服模型中随机网络通信时延对系统的影响,将时延不确定性转化为闭环系统参数的摄动;在此基础上,运用鲁棒控制理论、Lyapunov稳定性原理提出了网络控制系统鲁棒保性能控制律存在条件,并给出了设计网络控制系统鲁棒保性能状态反馈控制器时求解线性矩阵不等式的方法．     

一类时滞系统的鲁棒H∞保代价控制

研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有效性和可行性.     

基于LMI的不确定离散多时滞系统保成本控制

针对不确定范数有界的情况,给出了一类不确定离散多时滞系统的鲁棒稳定性新的充分条件,进一步给出相应的可保成本。采用Lyapunov方法,结合线性矩阵不等式(LMI)技术,设计出闭环系统的状态反馈鲁棒控制器,给出可保成本算法流程。最后通过仿真案例验证了该方法的正确性和有效性。     

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.     

线性切换系统的状态观测器设计

目的提供线性切换系统的状态观测器设计思路和切换策略设计方案,提出保证误差系统渐近稳定的条件.方法利用单李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法,同时,结合凸组合技术和线性矩阵不等式方法.结果设计出系统的状态观测器和相应的切换策略,进而得到了实现误差系统稳定的两个充分条件,并通过数值模拟、计算机仿真、数据处理、编程计算,进一步验证了笔者所设计方法的可行性和正确有效性.结论解决了单一观测器均不能保证误差系统稳定和有限多个备选观测器选择困难问题,从而为系统的设计提供了理论依据.     

具有多重状态时滞与控制时滞的广义系统非脆弱保代价控制

针对一类不确定多时滞广义系统,该多时滞广义系统同时具有状态和控制时滞。假设不确定范数是有界的,且系统的状态是完全可测的,通过引进二次稳定性的概念,结合线性矩阵不等式的设计方法,给出了鲁棒非脆弱保代价控制的充分条件。通过对线性矩阵不等式的求解,可得非脆弱状态反馈鲁棒保代价控制器。该控制器对所有容许的不确定性,能保证闭环广义系统的稳定性,而且也能满足二次型代价函数的上界。最后,通过算例仿真表明所提出结论的可行性和有效性。     

Guaranteed cost control of uncertain system with input time-delay

0　INTRODUCTIONThetime delaysystemswidelyexistintheproductionprocess ,especiallythesystemswithinputtime delayareoftenencounteredintheindustrialproductionprocess .Intherealproductionprocess ,theenvironmentthatthesys temlocatesinchangesconstantlyandtheparametersofthesystemalsochangewiththeproductionprocesscarryingon ,sotheuncertaintygenerallyexistsinthesystem .Thestudyofthecontrolproblemsoftheuncertainsystemswithinputtime delayhasnotonlyimportantmeaningsintheo ry ,butalsoimportantpracticeval…     

切换时滞广义系统的保性能控制器设计

针对一类同时具有状态时滞和输入时滞的切换广义系统,研究了保性能控制器的设计.通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),给出了状态反馈保性能控制器存在的充分条件,并将保性能控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题.最后用示例说明了该方法的有效性.     

Delay-dependent guaranteed cost control for uncertain discrete-time Markovian jump linear systems with mode-dependent time-delays

In this paper,the problem of guaranteed cost control for a class of uncertain discrete-time Markovian jump linear systems with mode-dependent time-delays and a given quadratic cost function are investigated. Attention is focused on designing a memoryless state feedback control law such that the closed-loop system is robust stochastically stable and the closed-loop cost function value is not more than a specified upper bound,for all admissible uncertainties. The key features of the approach include the introduction of a new type of suitable stochastic Lyapunov functional and free weighting matrices techniques. Sufficient conditions for the existence of such controller are obtained in terms of a set of linear matrix inequalities. A numerical example is given to illustrate the less conservatism of the proposed techniques.     

非线性时变时滞奇异系数的保性能控制设计

讨论了非线性时变时滞奇异系统的保性能控制问题,对于带有时变时滞的非线性奇异系统,给出了设计一个状态反馈控制律使得闭环系统是渐进稳定的且闭环系统的性能函数值不大于给定的一个数的充分条件;并利用线性不等式（LMI）给出了设计最优状态反馈控制律的方法,通过一个算例说明此方法的可行性.     

不确定系统LQ保代价控制的鲁棒稳定性分析

提出了不确定系统鲁棒LQ保代价控制的定义和概念,给出了非结构和一类结构不确定系统保代价控制鲁棒稳定性分析方法,分别建立了保代价控制的参数可变鲁棒界,对结构不确定系统,还提出了一种优化鲁棒界的方法,并确立了可行的计算步骤。     

Guaranteed cost sampled-data control for uncertain nonlinear time-varying delay system

The robust guaranteed cost sampled-data control was studied for a class of uncertain nonlinear systems with time-varying delay. The parameter uncertainties are time-varying norm-bounded and appear in both the state and the input control matrices. By applying an input delay approach, the system was transformed into a continuous time-delay system. Attention was focused on the design of a robust guaranteed cost sampled-data control law which guarantees that the closed-loop system is asymptotically stable and the quadratic performance index is less than a certain bound for all admissible uncertainties. By applying Lyapunov stability theory, the theorems were derived to provide sufficient conditions for the existence of robust guaranteed cost sampled-data control law in the form of linear matrix inequalities (LMIs), especially an optimal state-feedback guaranteed cost sampled-data control law which ensures the minimization of the guaranteed cost was given. The effectiveness of the proposed method was illustrated by a simulation example with the asymptotically stable curves of system state under the initial condition of x(0)=[0.679 6 0].     

时变多状态滞后不确定系统的最优保性能控制器设计

研究了一类具有时变多状态滞后不确定系统的状态反馈保性能控制器设计问题,推导出了保性能控制器存在的充分条件,通过解等价的线性矩阵不等式给出了控制器的设计方法,进而通过建立和求解一个性线矩阵不等式约束的凸优化问题,提出了最优保性能控制律的设计方法。     

基于T-S模糊模型的时延网络控制系统的保性能控制

目的基于T-S模糊模型建立模糊网络控制系统的模型,设计模糊时延状态反馈控制器,使得闭环系统保持鲁棒稳定,并且满足给定的一个二次型性能指标,使其值不超过某个确定的界.方法运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式,分析了系统的稳定性.结果提出了模糊时延状态反馈控制器的设计方法,得到了模糊时延网络控制系统鲁棒稳定的条件及保性能控制律的参数化表示.结论针对不确定的非线性时延网络控制系统,通过设计满足性能指标条件的控制器,使得系统性能有很大改善,根据保性能控制律的参数化表示,可使用Matlab工具箱进行仿真.     

非线性不确定系统的鲁棒滑模观测器设计

Walcott-Zak观测器虽然对系统的非线性／不确定性具有鲁棒性,但观测器的设计需要满足严格的假设条件,设计参数的选取需要计算大量不等式。针对当系统维数较高时,Walcott-Zak观测器难以设计,在Walcott-Zak观测器基础上,提出了一种鲁棒滑模观测器,基于设计新的控制策略,避免了Walcott-Zak观测器所必须满足的严格条件,其设计条件没有Walcott-Zak观测器苛刻,设计参数的选取不需要求解大量方程,同时能保证对系统的非线性／不确定性具有鲁棒性。通过设计滑模,可以调整观测器跟踪系统状态的收敛速度,使状态估计达到预期的指标。仿真结果验证了控制策略的有效性。     

不确定网络切换模糊系统的非脆弱保性能控制

根据切换技术,研究由T-S模型描述的不确定网络切换模糊系统的非脆弱保性能控制问题.当控制器增益存在摄动的情况下,使用多Lyapunov函数方法,给出了系统鲁棒保性能控制律存在的充分条件,同时设计可以实现系统渐近稳定的切换律.最后通过仿真例子验证了设计方法的有效性.