Robust stability of discrete-time nonlinear system with time-delay

The robustly asymptotical stability problem for discrete-time nonlinear systems with time-delay was investigated. Positive definite matrix are constructed through Lyapunov functional. With the identity transform, property of matrix inverse and S-procedure, a new sufficient condition independent of the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is established. With Schur complement, another equivalent sufficient condition for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is given. Finally, a sufficient condition dependent on the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is obtained. A unified approach is used to cast the robust stability problem into a convex optimization involving linear matrix inequalities. Foundation item: Project (60425310) supported by the National Natural Science Foundation of China; project (2001AA4422200) supported by the Teaching and Research Award Program for Outstanding Young Teachers in Higher Education Institutions of the Ministry of Education of China     

Delay-independent decentralized H∞ control for multi-channel discrete-time systems with uncertainties

A robust decentralized H∞ control problem was considered for uncertain multi-channel discrete-time systems with time-delay. The uncertainties were assumed to be time-invariant, norm-bounded, and exist in the system, the time-delay and the output matrices. Dynamic output feedback was focused on. A sufficient condition for the multi-channel uncertain discrete time-delay system to be robustly stabilizable with a specified disturbance attenuation level was derived based on the theorem of Lyapunov stability theory. By setting the Lyapunov matrix as block diagonal appropriately according to the desired order of the controller, the problem was reduced to a linear matrix inequality (LMI) which is sufficient to existence condition but much more tractable. An example was given to show the efficiency of this method.     

一类大时滞网络控制系统的H_∞鲁棒控制

研究一类大时滞不确定网络控制系统的输出反馈H∞鲁棒控制问题。将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型,然后利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了输出反馈H∞鲁棒控制问题有解的充分条件。所设计的控制器使系统具有鲁棒性,能满足所给H∞范数指标。最后通过算例验证结果的有效性。     

一类非线性不确定时滞系统的输出反馈

研究了一类具有非线性扰动不确定时滞系统的输出反馈镇定问题.在非线性不确定性满足增益有界条件下,利用线性矩阵不等式方法给出了鲁棒镇定律的存在条件及镇定律存在时相对的镇定律设计方法.通过数值例子说明此方法的正确性和有效性.     

区间离散时滞广义系统的状态反馈鲁棒H_∞控制

讨论一类区间离散时滞广义系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。在给出区间离散时滞广义系统的等价描述后,基于系统参数不等式,得到问题可解的充分条件,并给出状态反馈控制器显式表示。所得的控制器保证闭环系统正则,具有因果关系,稳定并且满足给定的H∞性能指标。数值例子说明了该方法的正确性.     

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.     

离散T-S模糊系统的鲁棒无源控制

通过应用Lyapunov稳定性理论,研究了具有参数不确定性的离散T-S模糊系统的鲁棒稳定性和无源性。假设系统中的参数不确定性是范数有界的。具有参数不确定性的T-S模糊模型可以以任意精度近似非线性不确定系统。利用Lyapunov稳定性理论给出了鲁棒无源控制器存在的充分条件。通过运用线性矩阵不等式方法设计出的鲁棒无源控制器能够保证对于T-S模糊系统中所有的参数不确定性闭环系统都是稳定的并且满足给定的无源性能指标。并且,通过求解带有约束条件的线性矩阵不等式问题,可以设计出具有最大耗散率的鲁棒无源控制器。数值算例证明了所提出的设计方法的有效性。     

带非线性扰动多时滞系统的鲁棒稳定

研究一类带有非线性扰动的不确定多时滞系统的鲁棒稳定问题.基于李雅普诺夫定理,给出了系统多时滞相关的稳定准则,再通过对闭环系统进行稳定分析,推导出状态反馈控制的充分条件,该条件进一步等价地转化为一系列线性矩阵不等式的可解性问题.通过两个例子说明文中所提出的方法可减少结果的保守性,证明文中鲁棒控制方法的有效性.     

一类连续非线性时滞大系统的鲁棒分散控制

针对状态可测的一类连续非线性时滞大系统的鲁棒分散控制问题,采用T-S模型对其进行建模.根据李雅普诺夫稳定性理论及大系统分散控制理论,基于线性矩阵不等式（LMI）,利用分散化并行分布补偿（PDC）的方法设计控制器,给出了保证该非线性时滞大系统闭环渐近稳定的充分条件.     

Delay-independent decentralized H ∞ control for multi-channel discrete-time systems with uncertainties

A robust decentralized H∞ control problem was considered for uncertain multi-channel discrete-time systems with time-delay. The uncertainties were assumed to be time-invariant, norm-bounded, and exist in the system, the time-delay and the output matrices. Dynamic output feedback was focused on. A sufficient condition for the multi-channel uncertain discrete time-delay system to be robustly stabilizable with a specified disturbance attenuation level was derived based on the theorem of Lyapunov stability theory. By setting the Lyapunov matrix as block diagonal appropriately according to the desired order of the controller, the problem was reduced to a linear matrix inequality （LMI） which is sufficient to existence condition but much more tractable. An example was given to show the efficiency of this method.     

一类含有时滞的离散切换系统鲁棒稳定性分析

针对一类含有时滞的不确定离散切换系统,综合利用切换Lyapunov-Krasovskii函数和Finsler's引理,给出了判定系统鲁棒渐近稳定的新条件,并将该条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题,为系统稳定性分析和控制综合提供了更多自由度。数值算例验证了本文结果的有效性。     

离散广义系统的鲁棒控制器设计

利用二次稳定的概念 ,研究了带有外部干扰的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行二次稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且这一条件被表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决     

一类线性时滞不确定系统的时滞依赖鲁棒稳定性分析

针对带有非线性不确定参数的线性时滞系统鲁棒稳定性问题，讨论了一种带有二次不确定参数的状态空间模型，对该系统进行鲁棒稳定性分析．所得结果与时滞相关，且对于不确定性参数满足广义匹配条件情形，相应结果以线性矩阵不等式的形式给出．     

T—S模糊时滞系统时滞相关稳定性分析

基于T—S模糊模型方法,研究具有状态时滞的非线性时滞系统稳定性问题,以给出具有更小保守性的稳定性条件。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,并结合自由权矩阵技术,给出了非线性时滞系统在时滞相关意义下稳定的充分条件。数值实例的仿真结果验证了所提出方法的有效性。     

具有输入时滞的不确定线性系统的鲁棒镇定

研究了一类具有输入时变滞后的不确定线性系统的鲁棒控制器设计问题。以线性矩阵不等式的形式给出系统可镇定性的充分条件，系统的可镇定性不仅与输入时滞大小有关，而且与输入时滞的微分大小有关。一种新的凸优化算法被用于控制器设计，能保证在给定的不确定性范围内求得一个使系统镇定的次优解。     

一类离散Markov跳跃系统基于状态观测器的鲁棒H_∞控制

研究了具有不确定性的模式依赖时滞离散Markov跳跃系统基于状态观测器的鲁棒H∞控制问题。目的是构建依赖于系统模式的观测器和控制器,使得闭环系统是随机稳定的且具有较好的H∞干扰抑制性能。通过选取合适的随机Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式,给出了鲁棒H∞控制器存在的时滞依赖条件。基于锥补线性化算法对控制器进行求解,得到了模式依赖观测器和控制器。最后通过数值仿真证明了本文方法的可行性。     

时滞不确定系统保成本控制及鲁棒性分析

讨论了时滞不确定系统的保成本控制问题，利用矩阵不等式技巧，给出了时滞系统保成本控制存在的条件及保成本控制器设计方法，并针对具有非结构不确定性的时滞系统建立了保成本控制鲁棒稳定界的计算方法．     

基于观测器的一类离散非线性系统的控制

研究一类离散非线性系统的观测器设计问题,基于Schur补引理和Lyapunov稳定性定理,提出一类离散非线性系统的观测器设计方法.证明了在适当条件下,提出的观测器保证观测误差渐近趋于零.进一步,提出了基于观测器一类离散非线性系统的反馈控制器设计方法.并给出在反馈控制的作用下相应闭环系统达到稳定的充分条件.     

带时滞的非线性系统的鲁棒稳定化

研究了一类具有时滞的参数不确定非线性系统的鲁棒稳定化问题,利用稳定化的状态反馈控制,采用李雅普洛夫函数及不等式分析技巧,给出了控制系统的鲁棒稳定的充分条件。     

不确定时滞离散模糊系统鲁棒H∞控制

研究了一类不确定离散时滞模糊系统的鲁棒H_∞稳定性问题．基于模糊Lyapunov-Krasovskii函数,应用并行分布补偿算法,设计了使模糊系统全局渐近稳定的控制器,提出并证明了一个新的判别闭环不确定离散时滞模糊系统鲁棒H_∞渐近稳定的充分条件．引入多个附加矩阵变量,可由一组线性矩阵不等式的解得到控制器．由于使用了模糊Lyapunov-Krasovskii函数,此鲁棒稳定条件比基于公共Lyapunov-Krasovskii函数的稳定条件的保守性更小,由仿真算例验证了结果．