连续切换LPV系统的鲁棒H∞滤波

探究连续切换线性参数变化(LPV)系统的鲁棒H∞滤波问题.对于整个参数变化空间,传统方法是设计单一LPV滤波器,具有较大的保守性.为此,利用多参数依赖Lyapunov函数设计了切换LPV系统的多参数依赖鲁棒H∞滤波器,以降低设计的保守性.考虑了平均驻留时间切换逻辑,所设计的鲁棒H∞滤波器能够确保滤波误差系统指数稳定且具有一定的H∞扰动抑制水平.数值仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

倾转旋翼机平均驻留时间切换鲁棒H∞跟踪控制

针对倾转旋翼飞行器模态转换阶段的飞行控制问题,本文给出了倾转旋翼机纵向运动飞行控制系统模型和一种基于参考模型的鲁棒跟踪控制方法.为了保证闭环系统在切换过程中稳定并同时满足指定的鲁棒H∞性能指标,利用状态观测器对系统不可观测状态进行估计,结合模型依赖平均驻留时间方法提出了一种倾转旋翼机切换鲁棒H∞跟踪控制方法,通过求解线性矩阵不等式得到控制器增益,并分析了系统的鲁棒稳定性.仿真结果表明,所提出的方法能够使飞行器系统准确跟踪指令,且对于控制器切换具有鲁棒性.     

不确定Delta算子切换系统的鲁棒控制研究

研究了一类参数不确定线性Delta算子切换系统的鲁棒H∞控制问题.针对传统采用的Delta算子切换系统仅限于多Lyapunov函数方法,使系统仅实现渐进稳定,收敛速度慢.为了提高控制系统的稳定性,解决系统的状态反馈鲁棒H∞控制的难点问题,首次提出利用多Lyapunov函数和平均驻留时间方法,以线性矩阵不等式的形式给出了参数不确定Delta算子切换系统指数稳定性条件,并进行了H∞性能分析,从而进一步给出系统鲁棒H∞控制器的设计方法.所设计的控制器不但保证系统参数不确定时闭环系统指数稳定,而且满足所期望的H∞性能指标.仿真结果证明了设计方法的有效性和可行性.     

Delta算子切换系统的鲁棒滤波器研究

研究了一类参数不确定线性Delta算子切换系统的鲁棒H∞滤波器设计问题。提出利用多Lyapunov函数和平均驻留时间方法,以线性矩阵不等式的形式给出了参数不确定Delta算子滤波误差切换系统指数稳定性条件,并进行了肌性能分析,从而进一步给出Delta算子切换系统鲁棒肌滤波器存在的充分条件和设计方法。所设计的滤波器不但保证系统参数不确定时闭环系统指数稳定,而且满足所期望的H∞性能指标。仿真结果证明了设计方法的有效性和可行性。     

不确定切换系统的鲁棒H∞控制:滑模控制设计

研究了一类不确定切换系统的鲁棒H∞控制问题, 提出一个新的鲁棒H∞滑模变结构控制方法. 该方法分为二个步骤. 首先是构造单鲁棒H∞滑模面, 使得降阶等效滑动模态在所设计的滞后切换律下是鲁棒镇定的且具有H∞扰动衰减度γ. 其次是设计变结构控制, 以确保切换系统的状态在有限时间内到达这个单鲁棒H∞滑模面. 仿真例子说明提出设计方法的有效性.     

不确定时滞线性离散切换系统的鲁棒H∞控制

研究一类具有不确定和时滞的线性离散切换系统的鲁棒H∞控制问题．利用多Lyapunov函数技术,在基于状态的切换规则下,给出了这类系统鲁棒镇定且具有H∞性能界的充分条件,以及切换规则和鲁棒H∞切换控制器的设计方案．并将结果应用到一类非切换系统,提出了切换状态反馈控制策略．最后的仿真例子进一步表明了本文结论的有效性．     

脉冲切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制

考虑了脉冲切换系统的鲁棒H∞控制问题.该系统的状态矩阵和控制矩阵都有不确定性和扰动.利用线性矩阵不等式(LMI)、H∞控制理论、Lyapunov函数和变量替换方法,对这类系统给出了鲁棒稳定且具有γ鲁棒性能的充分条件.然后,使用MATLAB软件设计出H∞鲁棒动态输出反馈控制器和脉冲控制矩阵.最后通过一个仿真算例验证了文中结论的有效性.     

一类脉冲随机混杂系统的鲁棒H∞控制

研究了具有外在扰动的脉冲Markov切换线性随机系统的鲁棒H∞控制问题,分别从系统的鲁棒稳定性及鲁棒性能两方面进行分析:首先,利用多Lyapunov函数法对系统的稳定性进行分析,给出了系统鲁棒依概率稳定的充分条件;进一步地,运用线性矩阵不等式(LMI)法对系统的鲁棒性能进行分析,给出相应的状态反馈增益矩阵和脉冲控制增益矩阵的求解方法.在此基础上得出了一个鲁棒H∞控制律,并提出了一套基于MATLAB软件的鲁棒控制器的设计方法.最后,利用数值算例说明所设计方法的有效性.     

不确定非线性切换系统鲁棒容错H∞控制与仿真

为了克服外部扰动与执行器失效对切换系统的不良影响,使系统具有可靠性和抗干扰性,针对一类不确定非线性切换系统,研究了鲁棒容错H∞控制器设计与切换问题.假设系统中存在外部扰动,并且所有的矩阵同时带有未知、时变和范数有界的不确定性.当有执行器失效,并使得每个子系统均不能镇定的情况下,利用线性矩阵不等式技术和多李亚普诺夫函数法设计γ次优鲁棒H∞反馈容错控制器和切换策略,保证切换系统能全局二次稳定并且满足日∞性能指标,对得到的γ次优鲁棒H∞容错控制器进行优化,通过变量替换法获得了γ最优鲁棒H∞容错控制器.仿真结果表明,在执行器正常工作和一些执行器发生失效时,容错控制器和切换策略是有效的.     

一类不确定线性切换系统的鲁棒H∞滑模控制

对一类含有非匹配不确定性且有外部干扰的线性切换系统,研究了H∞滑模变结构控制问题.利用LMI技术和单Lyapunov函数方法,设计单H∞滑模面,切换律以及子系统的变结构控制器,确保了切换系统的闭环系统为鲁棒稳定,且具有H∞扰动衰减度γ.系统状态到达滑模面后,该滑模面成为切换系统的全局鲁棒滑模面,可提高系统的暂态性能和鲁棒性.仿真例子说明所提出设计方法的有效性.     

Observer-based robust H-infinity control for uncertain switched systems

The problem of observer-based robust H-infinity control is addressed for a class of linear discrete-time switched systems with time-varying norm-bounded uncertainties by using switched Lyapunov function method. None of the individual subsystems is assumed to be robustly H-infinity solvable. A novel switched Lypunov function matrix with diagonal-block form is devised to overcome the difficulties in designing switching laws. For robust H-infinity stability analysis, two linear-matrix-inequality-based sufficient conditions are derived by only using the smallest region function strategy if some parameters are preselected. Then, the robust H-infinity control synthesis is studied using a switching state feedback and an observer-based switching dynamical output feedback. All the switching laws are simultaneously constructively designed. Finally, a simulation example is given to illustrate the validity of the results.     

Robust H-infinity integral sliding mode control for a class of uncertain switched nonlinear systems

This paper develops a new method to deal with the robust H-infinity control problem for a class of uncertain switched nonlinear systems by using integral sliding mode control. A robust H-infinity integral sliding surface is constructed such that the sliding mode is robust stable with a prescribed disturbance attenuation level γ for a class of switching signals with average dwell time. Furthermore, variable structure controllers are designed to maintain the state of switched system on the sliding surface from the initial time. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

H-infinity control for switched and impulsive singular systems

A new model of dynamical systems is proposed which consists of singular systems with impulsive effects, i.e., switched and impulsive singular systems （SISS）. By using the switched Lyapunov functions method, a sufficient condition for the solvability of the H-infinity control problem for SISSs is given which generalizes the H-infinity control theory for singular systems to switched singular systems with impulsive effects. Then the sufficient condition of solvablity of the H-infinity control problem is presented in terms of linear matrix inequalities. Finally, the effectiveness of the developed aooroach for switched and imoulsive singular svstems is illustrated by a numerical example.     

关于一类脉冲切换系统的鲁棒H∞控制

研究一类具有扰动的脉冲切换线性系统的鲁棒H控制问题.分别从系统的鲁棒稳定性及其鲁棒性能两方面进行分析.首先利用Lyapunov函数法对系统的稳定性进行分析,给出了系统鲁棒渐近稳定的几个重要的充分条件,通过它很容易判断系统是否鲁棒稳定.进一步运用线性矩阵不等式(LMI)法对系统鲁棒性能进行分析,得到了一般系统的状态反馈矩阵和脉冲控制矩阵,并在此基础上得出了一个鲁棒H控制律.最后提出了一套基于MAT-LAB软件的鲁棒控制器的设计方法,并通过一个数值例子很好地验证了文中主要结论的有效性.     

不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制

讨论了一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题．首先,基于多Lyapunov函数方法,设计状态反馈控制器以及切换律,使得对于所有允许的不确定性．相应的闭环系统渐近稳定又具有指定的L2-增益．该问题可解的充分条件以一组含有纯量函数的偏微分不等式形式给出,此偏微分不等式较一般Hamilton-Jacobi不等式更具可解性．所提出的方法不要求任何一个子系统渐近稳定．接着作为应用,借助混杂状态反馈策略讨论了非切换不确定非线性系统的鲁棒H∞控制问题．最后通过一个简单例子说明了控制设计方法的可行性．     

数值界不确定性关联大系统分散鲁棒H∞控制

针对一类状态阵,控制输入阵及关联阵中存在数值界不确定性的关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈和输出反馈控制器设计问题.基于有界实引理,推导出了其存在分散鲁棒H∞控制器的充分条件,即一组矩阵不等式有解.利用Schur补引理,通过固定不同变量,提出了一种构建分散控制器的同伦迭代线性矩阵不等式方法.所获得的控制器使闭环大系统鲁棒稳定,并且达到给定的H∞性能指标.最后用数值例子说明了所提的设计方法的有效性.     

Delay-dependent H-infinity control for continuous time-delay systems via state feedback

The delay-dependent H-infinity analysis and H-infinity control problems for continuous time-delay systems are studied. By introducing an equality with some free weighting matrices, an improved criterion of delay-dependent stability with H-infinity performance for such systems is presented, and a criterion of existence and some design methods of delay-dependent H-infinity controller for such systems are proposed in term of a set of matrix inequalities, which is solved efficiently by an iterative algorithm. Further, the corresponding results for the delay-dependent robust H-infinity analysis and robust H-infinity control problems for continuous time-delay uncertain systems are given. Finally, two numerical examples are given to illustrate the efficiency of the proposed method by comparing with the other existing results.     

不确定性奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了含不确定性线性奇异滞后系统的鲁棒H_∞控制问题.其中不确定性是范数有界的.为此首先给出了相应的无控制标称系统内稳定且满足H_∞范数界的一个充分条件.然后讨论了含不确定性奇异滞后系统鲁棒H_∞控制问题有解的一个充分条件,并同时给出了控制器的设计,控制器可由线性矩阵不等式解得.最后举例说明本文方法的正确性.     

Integral-inequality approach to delay-dependent robust H-infinity control for uncertain neutral systems

This paper focuses on the design problem of a memoryless state feedback robust H-infinity controller for a class of uncertain neutral systems. By using a newly established integral inequality, a new delay-dependent bounded real lemma for such systems is derived without involving a fixed model transformation. Furthermore, new delay-dependent sufficient conditions for the existence of robust H-infinity controllers are presented in terms of nonlinear matrix inequalities. A design procedure involving an iterative algorithm is also proposed to design such controllers. Numerical examples are given to demonstrate the less conservatism of the proposed method.