一类非线性系统的全局渐近稳定和有限时间镇定

针对一类全矩阵形式的非线性系统, 研究其全局稳定性及有限时间镇定问题. 首先, 全矩阵形式非线性系统被分成上三角形式和下三角形式非线性系统的加和, 并针对下三角形式非线性系统, 利用加幂积分方法, 自上而下地设计系统的全局稳定控制器; 其次, 在上面控制器作用下, 证明全矩阵形式系统在一个给定领域内是局部渐近稳定的; 最后, 运用自下而上的顺序, 一种嵌套饱和方法被用到上述控制器中, 通过调节饱和度, 使得闭环系统全局渐近稳定. 此外, 在适当的条件下, 可以得到全矩阵形式非线性系统的全局有限时间稳定性.     

四旋翼无人机不匹配扰动抗干扰控制

针对四旋翼无人机存在的不匹配干扰和执行器故障等现象,提出了一种基于有限时间观测器的飞行控制方案。从无人机的运动学模型出发,构建了受执行器故障和不匹配干扰影响的控制模型。将干扰观测器与非奇异终端滑模控制 (NTSMC) 方法相结合,以实现复合抗干扰和容错控制器设计。首先,设计了两个非线性有限时间扰动观测器来估计不匹配扰动和执行器故障,有限时间观测器使得估计误差在有限时间内收敛到零。其次,将观测器与NTSMC控制方法结合,以在有限的时间内实现跟踪,并有效地减少抖振。最后,从理论和仿真验证了控制方法的有效性和所期望的控制性能。     

不确定时滞网络控制系统的状态反馈控制

在网络传输过程中, 系统的稳定性受不确定, 网络延迟, 丢包和错序所影响. 本文针对这些非理想网络状况,研究了网络控制系统状态反馈控制. 建立连续时间系统模型时, 还引入了一个定常状态时延, 使得模型更贴近实际.随后, 运用改进的Lyapunov-Krasovskii函数, 推导出网络控制系统鲁棒稳定的充分条件, 并基于该充分条件得到利用线性矩阵不等式(LMI)的控制器设计方法, 再运用迭代算法求解相关系数. 最后通过MATLAB数值仿真算例, 证明了本文方法的正确性和有效性.