Robust H_∞ filtering for neutral jump system with time-delays and uncertainties

The problem of robust H∞ filtering for a class of neutral jump systems with time-delay and norm-bounded uncertainties is considered. By re-constructing the system, the dynamics of overall augmented error systems is obtained which involves unknown inputs represented by disturbances, model uncertainties and time-delays. As to the nominal system, sufficient conditions are provided for the existence of the mode-dependent H∞ filter by selecting the appropriate Lyapunov-Krasovskii function and the robust H∞ filter is proposed for the jump system while considering the time-delays and uncertainties. Both of above conditions for the existence of the H∞ filter and roust H∞ filter are presented in terms of linear matrix inequalities, and convex optimization problems are formulated to design the desired filters. By employing the proposed mode-dependent H∞ filter, the systems have the stochastic stability and better ability of restraining disturbances stochastically, and the given prescribed H∞ performance is guaranteed. Simulation results illustrate the effectiveness of developed techniques.     

Robust exponential control of a class of systems with uncertainties

The robust exponential stabilization problem for uncertain systems is studied.Based on the solution for a nominal linear quadratic regulator problem with a prescribed degree of stability,the methods of constructing state feedback controllers are devel-oped to ensure the robust stability of the closed loop system under the conditions weaker than the matching condition.Also,the cases where the matching condition is satisfied are considered in detail.Some examples are included to show the solution methods.     

不确定时滞广义系统的鲁棒H∞控制

讨论一类含有参数不确定性和外部干扰的线性广义时滞系统的鲁棒H∞控制问题．假设不确定性是范数有界且所考虑的系统事先没有假设是正则和无脉冲,采用线性矩阵不等式处理方法,经状态反馈控制器,得到了闭环系统是正则、无脉冲和稳定的时滞相关充分性条件,并且满足一定的H∞性能指标,所得的结论可由线性矩阵不等式（LMI）问题求解．最后给出的实际算例验证了该设计方法的有效性．     

不确定时变时滞系统的鲁棒最优Ｈ∞ 控制

针对一类参数不确定时变时滞线性系统,研究了鲁棒最优H∞控制器的设计问题.首先利用积分不等式和引入自由权矩阵的方法,得到了系统稳定及H∞反馈控制器存在的充分条件;然后将其转化为线性矩阵不等式(LMI)表示,通过线性矩阵不等式的可行解构造控制器,保证了闭环系统渐近稳定且满足一定的H∞干扰抑制水平,得到的稳定化条件是依赖时滞大小且不要求时滞函数的导数信息,即适用于时滞快速变化的系统.算例表明了该方法的可行性.     

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.     

时变时滞不确定采样系统的鲁棒H_∞控制

针对时变时滞不确定采样系统,研究了时滞依赖的鲁棒H∞控制器设计问题。基于李亚普诺夫渐近稳定理论,给出了该系统的最优鲁棒H∞控制器存在的充分条件。控制规律的求取转化为求解满足一组线性矩阵不等式约束的最优化问题。数值算例验证了文中所提出算法的有效性。     

一类具有输出时滞的随机系统的H_∞控制

研究了一类状态和输出具有时滞的不确定随机系统的鲁棒H∞控制问题,目的是设计具有线性时滞的状态反馈控制器,使得对所有容许的不确定性,闭环系统是均方渐近稳定的。采用Lyapunov泛函方法,以LMI形式给出控制器存在的时滞无关充分条件,通过数值算例验证所得结论的可行性和有效性。     

一类时滞不确定随机系统的鲁棒H∞控制

研究状态和控制输入同时具有时滞的不确定随机系统的随机鲁棒H∞控制的主要目的是设计一个线性无记忆的状态反馈控制器,使得对于所有系统容许的不确定,闭环系统不仅是均方渐近稳定的,而且满足给定的H∞性能指标.以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出问题可解的充分条件,当线性矩阵不等式可行时即可得到期望的控制律.     

基于LMI不确定性关联大系统的分散鲁棒H∞控制

针对一类具有不确定性的关联大系统，研究其分散鲁棒H∞状态反馈控制问题。系统的不确定性参数满足范围有界条件，而不需要满足匹配条件。根据Lyapunov稳定性原理，得到了分散状态反馈控制器，使每一个子系统和整个大系统都可镇定且满足给定H∞性能的充分条件。采用鲁棒分析与设计的重要方法－线性矩阵不等式法，获得了分散H∞状态反馈控制器的参数化形式。仿真结果表明，该方法没有参数调整的过程，求解、应用方便。     

时滞倒立摆的H_∞反馈控制

由于系统的输入滞后不可避免,时滞是影响系统稳定性的因素之一,文中研究具有输入时滞的一级直线倒立摆的H∞控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式方法得出系统的H∞反馈控制器.文中没有引入自由权矩阵,减小了问题的复杂性.同时考虑系统不确定性.结论可由MATLAB软件直接求解,方便易行.仿真结果证实了方法的有效性.     

时滞相关不确定广义系统的鲁棒H∞控制

讨论一类具有参数不确定性的状态时滞和具有外部干扰的线性广义系统的鲁棒H∞控制问题.不确定性假设是范数有界的,采用线性矩阵不等式处理方法,得到不确定时滞相关稳定性的充分条件.给出在静态输出反馈情况下的控制器设计方法,使得闭环系统是正则、无脉冲和稳定的,并且满足给定的H∞性能指标.控制器可由一组线性矩阵不等式(LMI)求解.给出的数值算例说明了该方法的有效性.     

带有状态时滞和输入时滞的不确定中立系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类带有状态时滞和输入时滞的不确定中立系统的鲁棒H∞控制。通过选择适当的Lyapunov函数,采用积分不等式方法,结合自由矩阵思想,并且利用线性矩阵不等式(LMI)技术,得到了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖性条件。最后,通过数值算例验证了此结论的可行性以及有效性。     

不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制

针对具有凸多面体不确定性的离散时滞系统，研究了状态反馈鲁捧H∞控制问题．将控制器存在的充分条件转化为线性矩阵不等式的求解问题，可采用较为有效的闪点方法进行求解．     

不确定时滞系统的鲁棒稳定性研究

基于Layunov稳定性理论,研究了不确定性不满足匹配条件的时滞系统鲁棒稳定性问题.采用线性矩阵不等式方法,提出了不确定时滞系统鲁棒稳定控制器存在的充分条件,并给出使得闭环系统鲁棒稳定的状态反馈控制律设计方法.最后数值实例的仿真结果验证了文中设计方法的正确性。     

Robust H∞ directional control for a sampled-data autonomous airship

A robust H∞ directional controller for a sampled-data autonomous airship with polytopic parameter uncertainties was proposed. By input delay approach, the linearized airship model was transformed into a continuous-time system with time-varying delay. Sufficient conditions were then established based on the constructed Lyapunov-Krasovskii functional, which guarantee that the system is mean-square exponentially stable with H∞ performance. The desired controller can be obtained by solving the obtained conditions. Simulation results show that guaranteed minimum H∞ performance γ=1.4037 and fast response of attitude for sampled-data autonomous airship are achieved in spite of the existence of parameter uncertainties.     

凸多面体不确定非线性变时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类同时具有凸多面体不确定性和非线性扰动的变时滞系统,这里的非线性项满足一种特殊的线性界,首先利用线性矩阵不等式给出系统强鲁棒稳定且满足H∞性能指标的充分条件;然后设计状态反馈鲁棒H∞控制器;最后给出仿真算例,验证了所得结果的可行性与有效性.     

Robust tracking control design for a flexible air-breathing hypersonic vehicle简

A nonlinear robust controller was presented to improve the tracking control performance of a flexible air-breathing hypersonic vehicle （AHV） which is subjected to system parametric uncertainties and unknown additive time-varying disturbances. The longitudinal dynamic model for the flexible AHV was used for the control development. High-gain observers were designed to compensate for the system uncertainties and additive disturbances. Small gain theorem and Lyapunov based stability analysis were utilized to prove the stability of the closed loop system. Locally uniformly ultimately bounded tracking of the vehicle＇s velocity, altitude and attack angle were achieved under aeroelastic effects, system parametric uncertainties and unknown additive disturbances. Matlab/Simulink simulation results were provided to validate the robustness of the proposed control design. The simulation results demonstrate that the tracking errors stay in a small region around zero.     

一类非线性不确定奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类含参数不确定性和非线性扰动的奇异时滞系统,研究了状态反馈鲁棒H∞控制器的设计问题。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式处理方法,给出了系统H∞控制器存在的充分条件和设计方法。所设计的H∞控制器保证了对所有允许的不确定性,相应的闭环系统不仅达到广义二次稳定,而且满足给定的H∞性能指标。最后,通过数值算例说明了所给方法的有效性。     

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.     

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.