不确定多时滞系统非脆弱鲁棒保代价控制

针对一类含有多时滞的不确定线性系统，在控制器增益存在乘性和加性两种摄动形式时分别设计了非脆弱具有鲁棒性能的保代价控制器．利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式，证明并给出了非脆弱鲁棒保代价状态反馈控制问题有解的充分条件，仅通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到非脆弱鲁棒保代价控制器．所设计的控制器不仅使闭环系统具有鲁棒性，能满足所给的的鲁棒保代价性能指标，而且当控制器增益参数变化时，系统性能指标同样能够满足要求．该系统对环境参数的变化具有更好的适应能力。     

参数不确定性系统二次保性能控制的鲁棒性

讨论参数不确定性系统二次保性能控制的鲁棒性问题,给出了一种参数依赖的二次保性能控制鲁棒界,以及通过优化该鲁棒界来增加二次保性能闭环控制系统鲁棒性的算法和优化步骤。     

性能指标含交叉项的不确定线性系统鲁棒保稳定控制

针对不确定线性系统,提出了一种性能指标中含交叉项的鲁棒保稳定控制系统分析和设计方法。建立了改进的鲁棒回差方程,给出了闭环系统鲁棒保稳定的充分条件,增益和相位裕度描述形式,以及鲁棒保稳定控制器设计方法。并以造纸打过程为实例给出了重棒保稳定控制系统的设计和仿真。     

不确定系统鲁棒LQ设计的稳定裕度分析和工程应用研究

针对不确定线性系统, 研究鲁棒LQ设计的稳定裕度分析问题. 首先提出不确定系统α_0裕度稳定鲁棒界, 针对结构和非结构不确定系统, 分别给出了鲁棒LQ控制系统的鲁棒稳定裕度性分析方法, 进一步给出对结构不确定系统优化鲁棒界的算法. 最后是造纸打浆过程实例的鲁棒稳定裕度性分析以及相应仿真结果.     

一种基于H∞理论的鲁棒预测控制方法

融合H∞控制的鲁棒概念和预测控制的滚动优化原理,提出了一种全新的约束动态对 策预测控制方法.对有状态和控制约束的不确定线性系统,证明了闭环系统的鲁棒稳定性并给 出了鲁棒性条件.该方法同时具有H∞控制和预测控制的优点:鲁棒性和显式处理约束的能力.     

鲁棒容错H∞控制系统设计

研究了不确定线性系统的鲁棒容错H∞控制问题,针对传感器失效故障,提出一种对传感器失效具有完整性、对参数不确定性具有鲁棒性且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错控制器设计方法,并讨论了执行器失效的情况.     

采用鲁棒容许集对有约束的不确定系统作鲁棒模型预测控制

针对输入和状态受约束的干扰有界多胞不确定线性系统,提出了基于鲁棒容许集的扩大吸引域鲁棒模型预测控制(RMPC)方法.首先给出了多面体不变集的鲁棒容许集计算方法,并推导了鲁棒容许集存在的充分必要条件.其次,为了拓展Tube不变集鲁棒模型预测控制算法的适用范围,讨论了干扰有界多胞不确定线性系统的Tube不变集控制策略.之后为了扩大约束系统吸引域,提出了干扰有界多胞不确定系统的鲁棒容许集模型预测控制策略.通过采用鲁棒容许集和Tube不变集RMPC,该方法不仅扩大了吸引域,而且降低了在线计算量;同时,采用基于最小鲁棒正不变集的Tube不变集策略保证了算法的鲁棒性.最后仿真结果验证了算法的有效性.     

不确定广义大系统分散鲁棒H∞保性能控制

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定的广义大系统,研究其分散鲁棒H∞保性能控制问题,系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件.基于广义系统的有界实引理,应用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定广义大系统存在分散鲁棒H∞保件能控制器的一个LMI条件,并用这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组分散鲁棒H∞保性能控制律的参数化表示,最后用例子说明该方法的应用.     

一类不确定时滞系统的时滞依赖型鲁棒控制器设计

本文研究了一类状态和控制同时存在滞后的不确定线性系统时滞依赖型鲁棒镇定２，针对所有容许的时变未知但有界的不确定性，得到了一种新的确保系统可鲁棒镇定的充分条件和相应的鲁棒镇定控制器设计方法，所得到的结果与时滞相关的，并且以线性矩阵不等式（ＬＭＩ）形式给出。     

鲁棒容错H_∞控制系统设计

研究了不确定线性系统的鲁棒容错H∞ 控制问题 ,针对传感器失效故障 ,提出一种对传感器失效具有完整性、对参数不确定性具有鲁棒性且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错控制器设计方法 ,并讨论了执行器失效的情况     

Robust reliability method for non-fragile guaranteed cost control of parametric uncertain systems

The problem of non-fragile guaranteed cost control of uncertain systems is studied from a new point of view of reliability against uncertainties. An efficient robust reliability method for the analysis and design of non-fragile guaranteed cost controller of parametric uncertain systems is presented systematically. By the method, a robust reliability measure of an uncertain control system satisfying required robust performance can be obtained, and the robustness bounds of uncertain parameters such that the control cost of a system is guaranteed can be provided. The optimal non-fragile guaranteed cost controller obtained in the paper may possess optimal guaranteed cost performance satisfying the precondition that the system is robustly reliable with respect to uncertainties occurring in both the controlled plant and controller gain. The presented formulations are in the framework of linear matrix inequality and thus can be carried out conveniently. The presented method provides an essential basis for the tradeoff between reliability and control cost in controller design of uncertain systems. Two numerical examples are provided to demonstrate the efficiency and feasibility of the presented method. It is shown that the coordination and simultaneous realization of the system performance, control cost, and robust reliability in control design of uncertain systems are significant.     

基于鲁棒可靠性的不确定时滞系统最优H∞控制器设计

用区间变量描述控制系统参数的不确定性,提出了不确定时滞系统鲁棒H_∞控制的鲁棒可靠性方法,基于鲁棒可靠性的不确定时滞系统最优状态反馈H_∞控制器设计方法,将系统的最优控制器设计归结为基于线性矩阵不等式(LMI)的优化问题．所设计的控制器可以在满足对所有不确定性鲁棒可靠的前提条件下,具有最优的H_∞鲁棒性能,并能在控制系统的设计中综合考虑控制性能、控制代价和鲁棒可靠性．数值算例说明了所提方法的有效性和可行性．     

不确定时滞系统的保代价H∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。     

不确定离散时间系统积分滑模保性能控制

针对不确定离散时间系统,研究其积分滑模（ＩＳＭ）保性能控制的设计问题．将最优保性能积分滑模面设计问题,转化为一个具有线性矩阵不等式（ＬＭＩ）约束的目标函数凸优化问题,给出了最优保性能积分滑模面存在的充分条件,并结合干扰估计器设计相应的保性能控制器．与传统滑模控制相比较,积分滑模保性能控制系统具有全阶滑动模态,系统的鲁棒性得到加强,消除了控制抖振和稳态抖振．仿真结果验证了该方法的有效性．     

不确定时滞系统的保代价H∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。     

Robustness analysis of uncertain linear singular systems withoutput feedback control

The robustness analysis for a linear singular system with uncertain parameters and static output feedback control is considered. The problem is transformed into a robust nonsingularity problem. Based on the linear fractional transformation (LFT) approach, the robustness bounds to preserve regularity, impulse immunity, and stability are found in terms of the structured singular value μ with respect to parametric uncertainties. The LFT approach provides a unified framework for robustness analysis of both uncertain linear continuous/discrete-time singular systems     

时变不确定切换广义系统的鲁棒最优保性能控制

针对一类时变参数不确定切换广义系统,对其鲁棒最优保性能控制问题进行研究,假定其中的时变不确定性项是范数有界的,但不需要满足匹配条件。通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,给出系统鲁棒最优保性能控制器存在的充分条件。进一步,建立一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,得到鲁棒最优保性能控制律及闭环性能指标上界。最后用示例说明该方法的有效性。     

Minimax guaranteed cost control of uncertain non-linear systems

In this paper, a guaranteed cost control for non-linear uncertain systems is developed. The relationship between the idea of guaranteed cost control and dissipative feedback is first discussed which have been independently studied in the literature on robust control. It turns out that the two approaches are equivalent, and both presume the existence of a storage function (a Lyapunov function candidate) which guarantees the stability of the closed-loop system. The idea of guaranteed cost control is then applied to solve the robust control problem for non-linear systems with both drift vector field and input vector field uncertainties. Necessary and sufficient conditions are given for the solvability of this problem in terms of certain Hamilton-Jacobi Isaac's inequalities. The robustness properties of the controllers are also discussed. Finally, a passivity-based approach to the synthesis of guaranteed cost controllers is discussed.     

具有结构不确定性的输出反馈线性系统的鲁棒稳定性分析

基于向量的幂变换方法，对具有结构不确定性的输出反馈线性系统的鲁棒稳定性问题作了分析。单参数摄动时给出了闭环系统鲁棒稳定的充要条件，多参数摄动时得到了保证系统鲁棒稳定的充分条件，导出了闭环系统鲁棒稳定区域的一种代数表达形式。最后给出了实例。