切换自治系统的动态输出反馈镇定

本文研究离散时间切换线性自治系统的输出反馈镇定问题. 在切换系统可观测的假设下, 设计具有多线性 时变增益的动态观测器, 实现有限时间状态估计. 在此基础上, 设计多路径动态输出反馈切换策略, 实现闭环系统指 数收敛.     

离散区间线性切换正系统的镇定

这里同时考虑了快切换和慢切换两类切换情形, 即任意切换和平均驻留时间切换情形. 在这两种情形下, 均给出了系统状态反馈镇定控制器的存在条件, 所设计的控制器能够在原系统不必为正的情况下保证相应的闭环系统对于所有给定的区间不确定性不但为正而且渐近稳定. 由于所获得的控制器存在条件均被描述为了线性不等式的形式, 因此通过求解简单的线性规划问题很容易确定出所期望的控制器参数. 最后, 通过数值算例说明了本文所提出的镇定控制器设计方法的有效性.     

基于观测器的切换系统反馈镇定的仿真研究

研究工程系统切换优化控制问题,为提高系统的稳定性,解决观测器子系统中存在的可观测和不可观测切换问题,提出了线性切换系统的反馈镇定的设计方案.方案根据对切换系统复杂性的认识的基础上,采用构建各种类型的误差子系统函数以及各种增广子系统函数的形式,求解一个线性矩阵不等式观测器增益矩阵的问题,从而得到了可观测子系统控制律的求解方法.进行仿真的结果说明,控制方法可使观测器子系统达到稳定,证实了方法有效性.     

时变线性切换系统的指数镇定

研究满足驻留时间条件的时变线性切换系统的指数镇定问题.在一致完全可控条件下,引入带权可控性格拉姆矩阵设计出参数化的反馈控制器,利用比较原理给出状态转移矩阵的超调估计.针对驻留时间已知和未知两种情况,通过选择设计参数消除切换产生的超调影响,建立了两个指数镇定结论.最后以仿真实例验证本文结论.     

二阶线性切换系统指数镇定的充要条件

考虑二阶切换系统的镇定问题. 基于极坐标表示, 揭示了由锥形区域所界定的切换控制与子系统几何性质之间的自然联系. 由此, 建立了可镇定的充分必要条件; 并从代数与几何两方面刻画了镇定切换控制的特征. 进而给出了状态轨线指数收敛率的估计, 并阐释了由切换产生极限环与滑模运动的机理. 数值例子详细说明了结论的有效性.     

切换线性时滞系统的稳定性判据

考虑了一类切换线性时滞系统的稳定性问题.基于Lyapunov函数方法和矩阵测度的概念,分别给出了切换系统时滞独立以及时滞依赖的渐近稳定性和指数稳定性判据,设计了相应的镇定切换律.最后,通过数值算例验证了所提算法的正确有效性.     

连续切换非方广义线性系统的观测器设计

针对一类连续切换非方广义线性系统,设计了广义状态观测器,并分析了状态估计误差的稳定性。首先通过矩阵的初等变换将连续切换非方广义线性系统的观测器设计问题转换为连续切换广义线性系统的观测器设计问题,之后设计第i个子系统的子观测器,可根据第i个子观测器构造这个广义切换系统的观测器。当观测器是全维观测器,且每个子系统都可检测时,状态估计误差甚至可以在任意切换下指数收敛到零。最后,通过数值实例和Matlab仿真分析说明了观测器设计方法简单可行,观测误差较其他方法的收敛速度快,证实了该方法的有效性和正确性。     

切换系统的稳定性及镇定控制器设计

由稳定子系统构成的切换系统经无限次切换可能产生不稳定,本文利用李亚谱诺夫函 数法,给出了确保由微分方程和差分方程描述的切换系统渐近稳定的充分条件,在此基础上 给出了不受切换条件限制的,但能使切换系统渐近稳定的镇定控制器设计方法,该方法简单 且易实现,并以一个例子作了说明．     

区间切换系统的状态观测器设计

讨论一类区间切换系统状态观测器的设计问题。采用共同Lyapunov函数方法、多Lyapunov函数方法,设计出状态观测器和相应的切换策略,以线性矩阵不等式的形式给出保证误差系统渐近稳定的充分条件。仿真算例验证状态观测器的有效性。     

一类线性切换系统的鲁棒状态反馈镇定

考虑一类标称系统存在共同Lyapunov函数的切换系统的鲁棒镇定问题.在不确定性不满足匹配条件下,设计出鲁棒状态反馈控制器,并在给定的切换策略下,确保闭环系统在其平衡点处渐近稳定.仿真结果表明所设计控制器是有效的.     

不确定切换线性系统状态和未知输入估计方法

针对具有未知输入的不确定切换线性系统, 在平均驻留时间切换下, 讨论其状态和未知输入估计方法. 通过等价变换解耦切换系统的未知输入, 以构造降维切换系统. 进而, 设计切换观测器实现对原系统的状态估计, 并求解具有线性矩阵不等式限制的最优化问题, 得到观测器存在的充分条件. 在基于函数微分数值解方法求得系统输出微分的基础上, 提出一种切换系统未知输入的估计方法. 最后通过一个数值实例验证了所提出方法的有效性.

     

一类不受控离散事件驱动不确定线性切换系统优化控制

考虑一类不受控离散事件驱动不确定约束线性切换系统, 提出具有任意切换特性的约束优化控制策略. 引入有限时域性能函数, 定义约束最优控制问题. 为降低控制器的在线计算量, 通过参数化方法压缩最优控制问题决策变量的维数. 应用公共Lyapunov 函数和控制Lyapunov 函数理论建立的闭环切换系统, 具有对不确定扰动和不受控切换信号的渐近稳定性和逆最优性. 最后通过算例仿真验证了结果的有效性.

     

多平衡点二维线性时不变切换系统的稳定性及镇定性

研究含不稳定子系统的多平衡点二维线性时不变切换系统的稳定性和镇定性问题.首先,在每一子系统仅有唯一焦点或中心、不同子系统的平衡点互异的情形下,确定含所有子系统平衡点的唯一特定区域,据此给出系统区域稳定的概念;然后,基于区域稳定的定义,利用解析法得到系统全局区域渐近稳定的简单判据,并设计了全局区域渐近镇定控制器及其算法.最后,通过数值仿真算例表明了所得结果的有效性和易操作性.     

切换线性系统稳定性研究进展

切换线性系统的稳定性分析和稳定化设计是近年来研究的热点.为此,对近期关于这一问题研究所得到的主要成果进行综述.首先给出任意切换以及带约束切换两种情况下系统稳定性分析的主要结论;然后给出切换线性系统稳定化中的主要方法;最后简要概述目前切换系统的实用稳定性和有限时间稳定性问题,并就这一领域今后的发展方向进行了展望.     

线性自抗扰控制参数b0 辨识及参数整定规律

针对自抗扰控制中参数b0 整定困难的问题, 提出一种新的参数辨识方法, 对线性自抗扰控制器(LADRC) 中的参数b0 进行辨识, 并提出了LADRC参数整定的基本规律. 通过频域分析研究了控制器参数b₀ 和控制器带宽b₀ 的变化对闭环系统扰动抑制能力的影响. 通过分析闭环控制系统的稳定区域研究了控制器的鲁棒性. 仿真结果表明, 根据辨识得到的b0 可以快速整定LADRC的参数, 使LADRC具有较强的鲁棒性.

     

一类带有变时滞的广义切换系统的滑模控制

研究一类具有非匹配不确定性和变时滞的广义切换系统的滑模控制问题.首先,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,针对每个子系统设计对应的积分型滑模面,给出了每个滑动模态方程鲁棒渐近稳定的充分条件;然后,设计了滑模控制器及切换规则,使得闭环系统的状态能够到达滑模面上,产生滑动模态;最后以仿真实例说明了所提出方法的有效性.     

具有状态时滞的切换随机系统的指数稳定条件

考虑由具有状态时滞的线性It(o)随机子系统构成的切换系统,基于多Lyapunov泛函方法研究切换与时滞对于稳定性的共同影响,并以此建立均方指数稳定条件.在均方意义下噪声对于稳定性的影响基本是负面的,因此构造一类形式较为一般的Lyapunov泛函并运用噪声的统计特性于其解析过程中,以减少噪声所引起的保守性.最后,通过一个仿真算例描述切换与时滞的相互制约关系表明了所提出方法的有效性.     

切换非线性系统的分布式模型预测控制

针对一类具有预先指定切换序列的切换非线性系统,研究了具有通信信道干扰和时滞测量的分布式模型预测控制问题.在每个子系统都存在镇定控制器的假设下,利用基于Lyapunov函数的模型预测控制器设计了分布式模型预测控制器,并给出了闭环切换非线性系统最终有界的充分条件.最后,通过仿真结果表明了分布式模型预测控制策略的有效性.     

基于策略迭代的连续时间系统的随机线性二次最优控制

针对模型参数部分未知的随机线性连续时间系统, 通过策略迭代算法求解无限时间随机线性二次(LQ) 最优控制问题. 求解随机LQ最优控制问题等价于求随机代数Riccati 方程(SARE) 的解. 首先利用伊藤公式将随机微分方程转化为确定性方程, 通过策略迭代算法给出SARE 的解序列; 然后证明SARE 的解序列收敛到SARE 的解, 而且在迭代过程中系统是均方可镇定的; 最后通过仿真例子表明策略迭代算法的可行性.