基于模糊建模的非线性鲁棒模型预测控制

针对离散不确定模糊模型，提出了一种鲁棒非线性模型预测控制方法，导出了预测性能指标上界，将稳定性约束，输入约束和输出约束变换成容易求解的线性矩阵不等式（LMI）形式，从而将非线性模型预测控制Min-Max优化问题变换成具有线性矩阵不等式约束的广义特征值问题（GEVP）。对于采用的状态反馈预测控制器，讨论了滚动时域优化的可行性，证明了闭环系统的鲁棒稳定性。仿真结果表明了控制器的有效性。     

时滞不确定奇异系统的鲁棒H∞控制

针对带时滞的奇异系统，研究基于状态反馈的鲁棒H∞问题，系统的状态矩阵、状态滞后矩阵和输入矩阵均含有范数有界不确定项。采用Lyapunov泛函方法，给出了带时滞的不确定奇异系统鲁棒渐近稳定且具有H∞范数界γ充分条件；利用含等式约束的线性矩阵不等式（LMI）方法，给出了此类系统控制存在状态反馈的充分条件，该条件等价于严格线性矩阵不等式可解性问题，利用严格LMI的可行解，得到控制器矩阵的参数化表示。该鲁棒控制器的渐进稳定性条件宽松，克服了时滞奇异系统稳定性问题条件中的等式约束，控制器求解算法可行、高效，并通过一个数值实例说明了该方法的有效性。     

不确定中立时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了一类具有范数有界不确定性中立时滞系统的鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)方法，给出了在状态反馈作用下，不确定中立时滞系统鲁棒可镇定且具H∞范数界的充分条件。并且基于此条件给出了无记忆状态反馈鲁棒H∞控制器设计方法。鲁棒H∞控制器保证闭环系统鲁棒稳定且满足给定的H∞范数约束条件，并可通过求解相应的线性矩阵不等式(LMI)得到。最后，数值算例说明了方法的可行性。     

基于LMI的奇异不确定时滞系统鲁棒保成本控制

针对一类奇异不确定时滞系统的鲁棒保成本控制,假定其中的不确定性是范数有界,采用基于线性矩阵不等式（LMI）和构造适当的Lyapunov泛函相结合的方法,给出了系统的鲁棒保成本状态反馈控制器存在的条件。通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到鲁棒保成本控制,所设计的保成本控制器对所有容许的不确定性不仅使得相应的闭环系统达到二次稳定,也能保证闭环成本函数不超过一个确定的界。通过数值算例及仿真验证了所给方法的有效性。     

输入受限时滞系统的鲁棒模型预测控制

对于输入受限的不确定时滞系统，提出鲁棒模型预测控制方法。当预测状态在不变集之外时，采用双模控制结构，在固定的控制律上引入额外变量保证了输入可行性。为保证闭环系统稳定性，基于Lyapunov-Krasovskii函数构造了时滞系统特定的鲁棒不变椭圆集，并将椭圆集的设计转化为线性矩阵不等式的凸求解问题。该方法很多计算可以离线进行，从而减少了在线计算量。最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

一类离散时滞不确定系统的鲁棒控制

讨论了一类离散线性时滞不确定系统的鲁棒控制问题，利用Lyapunov方法，结合矩阵不等式性质，给出离散时滞系统对所有允许不确定性鲁棒稳定的充分条件，并设计出系统的状态反馈鲁棒控制器，所得结构分别基于相应的线性矩阵不等式（LMI）的解。     

一类切换系统的动态输出反馈控制器设计

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的蚤确定切换系统鲁棒动态输出反馈镇定问题，采用单李雅普诺夫函数方法和变量替换方法，研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性，且有外界干扰的切换系统，给出了不确定切换系统鲁棒可稳的充分备件。仿真结果表明，所设计的动态输出反馈控制器及相应的切换策略保证了闭环系统渐近稳定。     

参数不确定Chen混沌系统鲁棒模糊控制器的设计

基于TS(Takagi-Sugeno)模糊模型，研究具有参数不确定性Chert混沌系统的鲁棒控制器设计。首先构建含有参数不确定性的TS模糊模型：然后利用并行分布补偿的方法，设计使模糊系统在平衡点附近渐近稳定的鲁棒模糊控制器。该设计通过解一组线性矩阵不等式(LMI)得到局部区域控制器，进而设计TS模糊系统的鲁棒控制器。该鲁棒模糊控制器的渐近稳定性条件更为宽松，能够降低控制器设计的保守性。最后的仿真结果表明所设计的鲁棒模糊控制器对参数不确定Chert混沌系统具有良好的控制效果。     

参数不确定广义系统鲁棒H∞容错控制器的设计

研究了一类不确定广义系统基于状态反馈针对执行器发生故障的鲁棒H∞容错控制问题；运用线性矩阵不等式(LMI)给出了鲁棒H∞容错控制器存在的充分条件；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，将不确定广义系统的鲁棒H∞容错控制问题化为H。控制问题，给出了该问题可解性的充分奈件。鲁棒H∞容错控制器可以通过解相应的线性矩阵不等式(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。     

带有非线性扰动的不确定切换系统鲁棒控制

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的不确定切换系统鲁棒状态反馈镇定问题，采用单李雅普诺夫函数和多李雅普诺夫函数方法，研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性，而且有外界干扰的切换系统，分别给出了不确定切换系统鲁棒可稳的充分条件。仿真结果表明，所设计的两类控制器及相应的切换策略均能保证闭环系统渐近稳定。     

Robust nonlinear control of wind energy conversion systems

This paper presents stability analysis for a class of uncertain nonlinear systems and a method for designing robust fuzzy controllers to stabilize the uncertain nonlinear systems. First, the Takagi–Sugeno (TS) fuzzy model is adopted for fuzzy modeling of the uncertain nonlinear system. Next, new stability conditions for a generalized class of uncertain systems are derived from robust control techniques such Linear Matrix Inequalities (LMIs). The derived stability conditions are used to analyze the stability of Takagi and Sugeno’s fuzzy control systems with uncertainty which can be regarded as a generalized class of uncertain nonlinear systems. The design method employs the so-called Parallel Design Approach (PDA). TS fuzzy systems are classified into three families based on the input matrices and a robust fuzzy controller’s synthesis procedure is given for each family. In each family, sufficient conditions are derived for robust stabilization in the sense of Taylor series stability, for the TS fuzzy system with parametric uncertainties. Important issues for the stability analysis and design are remarked. The effectiveness of the proposed controller design methodology is finally demonstrated through the two different models of Wind Energy Systems (WES) to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

输入受限的非线性系统模型预测控制

基于模糊T—S模型对输入受限的非线性离散系统,提出了模型预测控制,导出了预测控制性能指标上界,将稳定性约束、输入约束变换成容易求解的线性矩阵不等式(LMIs)形式。采用了状态反馈控制器和并行补偿分布控制器(PDC),基于李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法给出滚动时域优化的充分条件,证明了闭环系统的稳定性。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

不确定中立型时滞系统的鲁棒控制

针对含有非匹配条件的范数有界线性不确定中立型时滞系统,研究该类系统的鲁棒稳定和二次性能控制问题.基于Lyapunov泛函方法,导出该系统的稳定性和性能指标与时滞及其导数有关的充分条件,该条件等价于线性矩阵不等式(LMI)系统的可解性问题,进而用这组线性矩阵不等式系统的可行解,给出了使此类系统鲁棒渐近稳定且满足性能指标的状态反馈控制器设计方法.通过数值实例说明了控制器求解算法的有效性.     

Robust adaptive MPC for constrained uncertain nonlinear systems

In this paper, we consider the problem of adaptive model predictive control subject to exogenous disturbances. Using a novel set‐based adaptive estimation, the problem of robust adaptive MPC is proposed and solved for a class of linearly parameterized uncertain nonlinear systems subject to state and input constraints. Two formulations of the adaptive MPC routine are proposed. A general minmax approach is considered. A Lipschitz‐based formulation is also proposed. The closed‐loop robust stability of both approaches is demonstrated. The Lipschitz‐based approach avoids the need for a minmax optimization problem and is amenable to real‐time computation. A simple chemical reactor simulation example is presented that demonstrates the effectiveness of the technique. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

一类不确定时滞系统的输出反馈镇定

对于控制通道中存在时滞的不确定时滞系统，讨论了时滞独立的输出反馈镇定律的设计问题，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应的镇定律设计方法，研究结果表明，针对控制通道中存在时滞的一类不确定系统，在一定条件下可以利用线性矩阵不等式方法设计输出反馈镇定律。文中给出了算例以说明方法的应用。     

Delay-dependent robust stabilization for steam valve opening of uncertain time-delay multi-machine power system with sector saturating actuator

In this paper, the time-dependent robust decentralized controller has been proposed for the steam valve opening of time-delay multi-machine power system with sector saturating actuator. Here, the nonlinear interconnected function is expressed by sinusoidal functions, and furthermore, is enlarged into quadratically bounded inequalities in the subsystem states via transformation of trigonometric functions. Two sufficient conditions of closed-loop multi-machine power system asymptomatic stability are derived based on Lyapunov stability theory and state transformation. Controller gain matrices are presented by solving linear matrix inequalities (LMIs). A two-machine infinite bus system is considered as an application example, and the simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

线性时滞不确定连续系统的鲁棒容错控制研究

以线性不确定时滞系统为模型,应用李雅普诺夫稳定性理论和LMI工具箱,采用状态反馈控制器设计连续系统的容错控制器,研究了线性不确定时滞连续系统的状态反馈鲁棒稳定问题.给出了系统在执行器失效情况下渐近稳定的充分条件及相应的状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法,仿真结果验证了该方法的可靠性和有效性.     

中立型时滞系统基于观测器的控制器设计

针对一类线性不确定中立型时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题，通过构造增广系统，基于线性矩阵不等式的方法，椎导了此类不确定系统状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器存在的时滞相关充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的求解。数值实例证明了该设计方案的可行性。     

自适应滑模控制具有状态和输入时滞的不确定系统

针对一类对象模型具有非匹配不确定性,且同时具有状态时滞和输入时滞的线性系统,基于LMI方法,提出了系统存在滑动模态时滞相关的充分条件,考虑到在处理输入时滞时引入了未知扰动,进一步设计了对扰动参数具有自适应估计能力自适应滑模控制器,该方法保证了闭环系统鲁棒渐近稳定。仿真结果进一步证实了该控制策略的可行性。