一类不确定广义系统的非脆弱H∞控制

研究一类时变时滞不确定广义系统的非脆弱H∞控制问题。在系统矩阵、滞后状态矩阵、输入矩阵和滞后输入矩阵都具有不确定性时,带有反馈增益扰动的控制器能够保证闭环系统是正则、无脉冲、稳定的且满足性能条件。控制器的增益可通过求解一系列严格线性矩阵不等式得到。最后,数值例子说明了所给方法的有效性。     

具有反馈增益摄动的网络化控制系统H控制

在考虑系统状态反馈增益发生加性不确定摄动的情况下,基于线性矩阵不等式（LMI）方法,研究了具有网络诱导时延的网络化控制系统（NCS）H非脆弱控制器的设计问题．以线性矩阵不等式形式给出控制器存在的充分条件,通过求解LMI得出控制器参数．数值示例表明,当其控制器增益不确定时,所提H非脆弱控制器仍保证NCS渐近稳定,并具有所期望的H性能;而当控制器增益不确定时,由H鲁棒控制控制器控制的NCS将不稳定．     

具有反馈增益摄动的网络化控制系统H∞控制

在考虑系统状态反馈增益发生加性不确定摄动的情况下,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了具有网络诱导时延的网络化控制系统(NCS)H∞非脆弱控制器的设计问题.以线性矩阵不等式形式给出控制器存在的充分条件,通过求解LMI得出控制器参数.数值示例表明,当其控制器增益不确定时,所提H∞非脆弱控制器仍保证NCS渐近稳定,并具有所期望的H∞性能;而当控制器增益不确定时,由H∞鲁棒控制控制器控制的NCS将不稳定.     

基于时滞状态反馈的鲁棒容错控制

研究了一类线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制问题。针对具有状态滞后，且假定状态和控制输入的不确定项均是范数有界的线性系统，基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法，通过引入状态反馈和带时滞的状态反馈，得出了一个此类系统在对执行器失效或传感器失效两种情况下具有鲁棒容错性能的充分条件，并通过求解线性矩阵不等式组得到容错控制器设计结果。数值算例验证了这种控制器的设计方法的有效性和可行性。     

时变不确定系统鲁棒控制器设计的新方法

基于包含两个二次项的分段Lyapunov函数,研究了线性时变不确定系统的鲁棒控制器设计问题.所考虑的系统由两个矩阵的凸组合构成,通过引入一个附加矩阵,推导出鲁棒控制器存在的充分条件.该控制器的状态反馈增益的求解问题可以转化为一组带有两个比例参数的线性矩阵不等式的凸优化问题.最后的数值示例说明了该设计方法的可行性.     

一类非线性时滞系统的保性能控制器设计

针对一类具有非线性控制输入的参数不确定时滞系统和给定的保性能指标,研究了此类系统的保性能控制问题.利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式工具,得到了非线性不确定时滞系统的保性能控制存在的充分条件.与现有结果相比,考虑的保性能控制器是非线性的,并且保性能控制器可由线性矩阵不等式的解给出.得到的保性能控制器不仅保证...     

不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

基于Lyapunov稳定性理论,研究一类同时具有状态非线性不确定和线性不确定时变时滞系统的鲁棒控制器的设计问题。在非线性不确定性满足增益有界条件下,得到该类时变时滞系统依赖于时变延迟导数的最大值的满足鲁棒H∞性能的一个充分条件。通过求解一个线性矩阵不等式-LMI,即可获得鲁棒H∞控制器。给出的两个具体算例说明该方法的有效性。     

滞后离散广义系统的鲁棒严格耗散控制

研究确定的及不确定的滞后离散广义系统的无记忆状态反馈严格耗散控制器设计问题.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,首先给出滞后离散广义系统容许(即正则、稳定、因果)且严格耗散的条件,然后通过矩阵不等式(MIs)得到无记忆状态反馈严格耗散控制器的存在条件和设计方法;进而针对除E外其余系数矩阵均具有范数有界不确定性的滞后离散广义系统,利用矩阵不等式的解设计鲁棒严格耗散控制器,保证闭环系统广义二次稳定且严格耗散.     

具有输入时滞的不确定采样系统的鲁棒控制北大核心CSCD

针对具有输入时滞的结构不确定采样系统,研究了该类系统基于离散化模型的鲁棒控制器设计问题。通过将采样系统的连续的结构不确定对象离散化得到其近似模型,使具有输入时滞不确定采样系统的鲁棒控制器设计问题转换为讨论具有输入时滞的离散系统的鲁棒稳定性问题。利用Lyapunov函数的构造及解析技巧,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的输入时滞离散系统的鲁棒稳定性条件,并在此基础上将控制器参数化,得到了一个通过求解线性矩阵不等式(LMI)来获得采样系统鲁棒控制器的设计方法,所设计的控制器保证了系统的鲁棒稳定性,对结构摄动有着较好的鲁棒性能。最后,通过数值计算仿真验证了本文方法的可行性。     

基于分段连续Lyapunov函数的采样系统鲁棒保性能控制

针对不确定采样控制系统的鲁棒保性能控制问题,首先将采样系统描述为跳变线性系统,基于矩阵凸组合思想构造了分段连续Lyapunov函数,进而在线性矩阵不等式框架内给出了不确定采样系统鲁棒稳定的条件.针对范数有界参数不确定采样系统,提出了鲁棒保性能控制器设计的在线算法,在每个采样周期内通过求解一组线性矩阵不等式的可行解来构造出状态反馈增益矩阵.最后的仿真算例验证了所提设计方法的有效性.     

Robust nonfragile guaranteed cost control for uncertain T-S fuzzy Markov jump systems with mode-dependent average dwell time and input constraint

This paper aims to investigate the problem of robust nonfragile guaranteed cost control for uncertain Takagi-Sugeno fuzzy systems with Markov jump parameters, time-varying delay and input constraint. A nonfragile mode-dependent fuzzy controller with mode-dependent average dwell time (MDADT) is designed with input constraint. A sufficient condition is developed to ensure that the resulting closed-loop system is robust almost surely asymptotically stable with guaranteed cost index not exceeding the specified upper bound. Subsequently, the controller gain and upper bound of the guaranteed cost index can be obtained by solving a set of linear matrix inequalities. Finally, numerical and practical examples are provided to demonstrate the performance of the proposed approach.     

传感器失效下不确定离散时滞系统的静态输出反馈鲁棒可靠保成本控制

针对一类参数不确定离散时滞系统,研究了当传感器发生增益故障情况下的静态输出反馈保成本可靠控制器设计问题.系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,传感器元件具有部分输出增益故障.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了含有时滞记忆和无时滞静态输出反馈保成本鲁棒可靠控制律的存在条件.通过求解由一组线性矩阵不等式所表示的凸优化问题可以得到使得闭环保成本上界最小的鲁棒可靠控制器.最后通过仿真示例说明所提出方法的正确性.     

不确定系统的网络化保性能控制

本文针对控制网络中存在着随机传输时延和数据包丢失的现象,考虑了网络化控制系统的状态反馈保性能控制器设计问题.首先采用时滞相关方法并引入自由权矩阵,给出了基于矩阵不等式的网络化二次型保性能控制器存在的充分条件,然后基于该充分条件获得了基于线性矩阵不等式的控制器设计方法,相应的网络化保性能控制律可以通过求解线性矩阵不等式来构造,并采用锥互补线性化算法给出了网络化次优保性能控制器的设计方法.最后数值示例演示了所得控制器设计结果的应用方法和有效性,并通过仿真比较了传统保性能控制器和网络化保性能控制器在网络化控制系统中的控制性能.     

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。     

Robust guaranteed cost control of uncertain fuzzy systems under time-varying sampling

In practice, the system is often modeled as a continuous-time fuzzy system, while the control input is applied only at discrete instants. This system is called a sampled-data control system. In this paper, robust guaranteed cost control for uncertain sampled-data fuzzy systems is discussed. A guaranteed cost control where a quadratic cost function is bounded by a certain scalar, not only stabilizes a system but also considers a control performance. A typical sampled-data control is the zero-order input, which can be represented as a piecewise-continuous delay. Here we take a delay system approach to the sampled-data guaranteed cost control problem. The closed-loop system with a sampled-data state feedback controller becomes a system with time-varying delay. First, guaranteed cost control performance conditions for the closed-loop system are given in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Such conditions are derived by using Leibniz–Newton formula and free weighting matrix method for fuzzy systems under the assumption that sampling time is not greater than some prescribed scalar. Then, a design method of robust guaranteed cost state feedback controller for uncertain sampled-data fuzzy systems is proposed. Examples are given to illustrate our robust sampled-data guaranteed cost control design.     

Fuzzy guaranteed cost control for nonlinear systems with time-varying delay

This paper focuses on the problem of guaranteed cost control for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with time-varying delayed state. A linear quadratic cost function is considered as a performance index of the closed-loop fuzzy system. Then, the guaranteed cost control of the closed-loop fuzzy system is discussed, and the sufficient conditions are provided for the construction of a guaranteed cost controller via state feedback and observer-based output feedback. When these conditions, which are given in terms of the feasibility of linear matrix inequalities (LMIs), are satisfied, the designed state feedback controller and observer-based controller gain matrices can be obtained via a convex optimization problem. Two illustrative examples are provided to demonstrate the effectiveness of the approaches proposed in this paper.     

Resilient guaranteed cost control for uncertain discrete linear jump systems

Robust stochastic stabilization and guaranteed cost control for a class of uncertain discrete-time linear system with Markovian jumping parameters are discussed. Two classes of controller gain perturbations, additive and multiplicative, are considered. The necessary and sufficient conditions for the above problems are derived, which are in terms of positive-definite solutions of a set of coupled linear matrix inequalities (LMIs). Furthermore, resilient guaranteed cost controllers are designed. Finally, numerical examples are presented to illustrate the solvability and effectiveness of the results.     

基于观测器的广义时滞系统弹性保成本控制

在同时考虑系统矩阵参数不确定性和控制器不确定性对系统性能影响的前提下,研究了一类基于观测器的不确定广义时滞系统的弹性保成本控制问题.基于Lvapunov稳定性理论,通过构造广义Lyapunov函数和广义二次性能指标函数,以线性矩阵不等式的形式给出了基于观测器状态反馈的弹性保成本控制器的设计方法.该控制器不仅保证了广义时滞系统是鲁棒稳定而且使其具有相应的性能指标上界.采用一种新方法将系统弹性保成本控制器设计和状态观测器增益矩阵求取转化为两组严格线性矩阵不等式的可行解问题.最后通过算例验证了该方法的可行性和有效性.