Lurie滞后反馈控制系统绝对稳定的鲁棒扰动界

本文应用Lyapunov方法讨论了具有时滞反馈的 Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性,给出了具有一个和多个滞后反馈的Lurie控制系统的绝对 鲁棒稳定的充分条件．用本文的结论可直接计算具有时滞反馈的Lurie控制系统绝对稳定的 鲁棒扰动上界．文末给出了应用本文结论的例子．     

具有时滞的不确定鲁里叶控制系统的绝对鲁棒稳定性

讨论了具有时滞的非线性不确定鲁里叶控制系统的鲁棒绝对稳定性问题,应用Bellman-Gronwell不等式和Lyapunov泛函方法研究了不确定鲁里叶控制系统的鲁棒绝对稳定性并给出了系统的滞相关稳定和时滞无关稳定的充分判据,运用这些条件可以直接估计具有时滞的非线性不确定鲁里叶控制系统的鲁棒绝对稳定界和时滞界。     

一类滞后型控制系统的鲁棒绝对稳定性

利用Lyapunov泛函以及区间矩阵的分析方法,讨论了一类滞后型控制系统的鲁棒绝 对稳定性问题,给出了系统鲁棒绝对稳定的一些实用的代数判据．     

具有滞后型执行机构的Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性

本文对于具有滞后型执行机构的不确定性Lurie控制系统，构造了一个关于Lyapunov泛函中自由参数的LMI。通过这个LMI的解来构造Lyapunov泛函保证系统的鲁棒绝对稳定性。在此基础上，获得了保证系统绝对稳定的鲁棒扰动界的LMI，并给出了利用迭代法获得鲁棒扰动界的方法。最后给出一个实例说明本文方法的有效性。     

在闭环极点约束条件下研究控制系统最大鲁棒稳定界

不仅研究了一类扰动控制系统鲁棒稳定界的定义、优化等问题, 而且通过研究控制系统鲁棒稳定界与Riccati矩阵方程解的关系, 提出了在闭环极点约束条件下研究鲁棒稳定界的方法, 并给出了基于LQ逆问题参数化解的极大化鲁棒稳定界的优化算法.     

先进战斗机控制系统鲁棒性评估

发展了一种基于Monte Carlo方法的评价控制系统鲁棒性能的方法;提出了鲁棒度的定义,给出了具体的系统鲁棒性量化指标及计算方法;它能直观并且定量地得到系统在任意给定性能水平下的鲁棒度数值,从而可对不同控制系统鲁棒性能的优劣做出比较,得到更为全面真实的系统鲁棒性能的评价结果;并通过仿真验证了所提出的控制系统鲁棒性评估算法的有效性.     

利用LQ逆问题参数化解研究鲁棒控制系统稳定界

研究了具有非线性扰动控制系统鲁棒稳定界的定义、优化等问题,而且分析了鲁棒控 制稳定界与Riccati矩阵方程解的关系,给出了基于LQ最优控制逆问题参数化解的极大化鲁棒 控制稳定界的优化算法.通过对上述问题的研究,使得约束条件下鲁棒控制系统稳定界与IQ 最优控制逆问题的解法相联系.     

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.     

区间离散Lurie系统的绝对稳定性

用Lyapunov函数研究了具有单调扇形限制的多非线性项的区间离散Lurie系统的鲁棒绝对稳定性, 给出了此类区间离散Lurie系统的鲁棒绝对稳定性的矩阵不等式形式的代数判据, 并与区间对称矩阵稳定性建立了联系.     

考虑执行机构饱和的轧机速度鲁棒控制

针对具有执行机构饱和特性和有界干扰的轧机速度被控对象,给出了闭环系统满足不变性及L2干扰抑制性能的充分条件,然后基于线性矩阵不等式(LMI)方法设计了直流电机驱动的轧机速度系统状态反馈鲁棒控制器.仿真结果表明,所设计的轧机速度鲁棒控制系统跟踪误差随着饱和度λ的增大而增大.为保证系统具有优良的跟踪性能,通常选取较小的λ.所设计的状态反馈鲁棒控制系统具有较好的干扰抑制性能和鲁棒稳定性,对时变复合信号也能获得有效跟踪.     

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.     

Robust Stability Analysis of Smith Predictor Based Interval Fractional-Order Control Systems: A Case Study in Level Control Process

The robust stability study of the classic Smith predictor-based control system for uncertain fractional-order plants with interval time delays and interval coefficients is the emphasis of this work. Interval uncertainties are a type of parametric uncertainties that cannot be avoided when modeling real-world plants. Also, in the considered Smith predictor control structure it is supposed that the controller is a fractional-order proportional integral derivative (FOPID) controller. To the best of the authors’ knowledge, no method has been developed until now to analyze the robust stability of a Smith predictor based fractional-order control system in the presence of the simultaneous uncertainties in gain, time-constants, and time delay. The three primary contributions of this study are as follows: i) a set of necessary and sufficient conditions is constructed using a graphical method to examine the robust stability of a Smith predictor-based fractional-order control system—the proposed method explicitly determines whether or not the FOPID controller can robustly stabilize the Smith predictor-based fractional-order control system; ii) an auxiliary function as a robust stability testing function is presented to reduce the computational complexity of the robust stability analysis; and iii) two auxiliary functions are proposed to achieve the control requirements on the disturbance rejection and the noise reduction. Finally, four numerical examples and an experimental verification are presented in this study to demonstrate the efficacy and significance of the suggested technique.      

不确定广义线性时变系统的鲁棒稳定和二次稳定

针对不确定广义线性时变系统,采用矩阵不等式的分析方法,提出不确定广义线性时变系统鲁棒稳定和二次稳定的概念.建立该类系统的矩阵不等式,将该类系统的鲁棒控制问题转化为求解矩阵不等式问题,得到该类系统鲁棒稳定和二次稳定的充分必要条件,并给出一种状态反馈鲁棒镇定控制器的设计方法.最后,通过数值算例表明了所提出方法的可行性.     

一类脉冲随机混杂系统的鲁棒H无穷控制

本文研究具有外在扰动的脉冲Markov切换线性随机系统的鲁棒H无穷控制问题,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,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无穷控制律,并提出了一套基于Matlab软件的鲁棒控制器的设计方法。最后,数值算例说明所设计方法的有效性。     

Robust Stable Fuzzy Control via Fuzzy Modeling and Feedback Linearization with Its Applications to Controlling Uncertain Single-link Flexible Joint Manipulators

In this paper, a robust stable fuzzy control design based on feedback linearization is presented. Takagi–Sugeno fuzzy model is used as representing the nonlinear plant model and uncertainty is assumed to be included in the model structure with known bounds. For this structured uncertainty, the closed system can be analyzed by applying the perturbation system stability analysis to the fuzzy feedback linearization systems and a sufficient condition is derived to guarantee the stability of the closed-loop system with bounded parameter uncertainties. Based on the developed analysis method, we can design a robust fuzzy controller by choosing the control parameters satisfying the robust stability condition.     

不确定离散系统的D稳定鲁棒容错控制

本文基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论和线性变换技术，研究了离散系统的Ｄ稳定容错控制问题，给出了对传感器失效具有完整性Ｄ稳定系统需满足的一个充分条件，进而讨论了不确定离散系统的Ｄ稳定鲁棒容错控制问题，并把结果推广到执行器失效的情况，给出了Ｄ稳定鲁棒容错控制系统的设计方法。最后用设计实例及仿真结果验证了这种方法的有效性。     

Robust optimal parametric LQ control with a guaranteed cost bound and applications

For an optimal parametric linear quadratic (LQ) control problem, a design objective is to determine a controller of constrained structure such that the closed-loop system is asymptotically stable and an associated performance measure is optimized. In the presence of system uncertainty, the system via a parametric LQ design is further required to be robust in terms of maintaining the closed-loop stability with a guaranteed cost bound. This problem is referred to as ‘robust optimal parametric LQ control with a guaranteed cost bound’ and is addressed in this work. A new design method is proposed to find an optimal controller for simultaneously guaranteeing robust stability and performance over a specified range of parameter variations. The results presented generalize some previous work in this area. A versatile numerical algorithm is also given for computing the robust optimal gains. The usefulness of the design method is demonstrated by numerical examples and a design of the robust control of a VTOL helicopter.     

非线性时滞系统的抖振削弱自适应滑模控制

针对一类非线性时滞系统的鲁棒自适应滑模控制器设计问题,提出了一种基于偏微分变换的自适应滑模控制方法,该方法能够有效地削弱系统的输入抖动．基于自适应滑模控制技术和Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定方法,克服了时滞影响,不但保证系统状态可以在有限的时间内到达滑模面,而且保证了系统的渐近稳定特性．最后给出的仿真结果验证了该控制方案的有效性．     

约束多传感器线性系统的RMPC容错控制

针对一类约束多传感器线性故障系统,提出了一种基于鲁棒预测控制策略的容错控制方案．首先为多传感器线性系统设计了观测器,然后离线设计不变集列,使得时变的状态估计误差存在于相应的不变集列中,利用不变集的理论提出了一种新的故障检测的方法,最后基于鲁棒预测控制策略为故障系统设计了容错控制器,给出了闭环系统鲁棒稳定性的证明．仿真结果证明了方法的可行性。     

变采样网络控制系统的鲁棒控制

对于线性时不变控制对象,在控制器和控制对象都采用时间-事件驱动时系统就变成便采样网络控制系统,当网络时延不确定时,在小于或者等于一个变采样周期时,基于动态输出反馈对变采样网络控制系统进行建模,使用李雅普诺夫方法和线性矩阵不等式研究了系统的鲁棒稳定性,并设计了鲁棒控制器,最后给出实例证明在鲁棒控制器的控制下系统稳定。