基于LMI的分布时滞系统输出动态反馈镇定

研究分布时滞系统的输出动态反馈镇定问题. 基于闭环系统的中立型变换及相应Lyapunov-Krasovskii泛函的构造与解析技巧, 建立了与时滞相关的控制器存在性判据. 在此基础上通过控制器参数化设计方法, 将控制器参数的求解归结为线性矩阵不等式解的形式. 仿真算例验证了方法的有效性     

基于LMI的Delta域内的H∞状态反馈设计

利用LMI方法讨论和研究Delta算子描述下的线性定常系统的H∞控制问题,并给出了连续系统、Z变换所得到的离散系统和Delta算子所描述的系统三的H∞控制问题的比较。结果表明,Derlta算子所描述的系统的设计方法更适合于离散系统,尤其适合于小采样周期系统。     

基于LMI的Delta域内的H_∞状态反馈设计

利用 L MI方法讨论和研究 Delta算子描述下的线性定常系统的 H∞ 控制问题 ,并给出了连续系统、Z变换所得到的离散系统和 Delta算子所描述的系统三者的 H∞ 控制问题的比较。结果表明 ,Delta算子所描述的系统的设计方法更适合于离散系统 ,尤其适合于小采样周期系统     

一类饱和不确定非线性系统静态抗饱和控制设计

研究一类执行器幅值与速率饱和的不确定非线性系统静态抗饱和控制问题.采用线性微分包含的方法处理系统模型中的非线性项.给出了抗饱和补偿器设计方法,该方法能同时保证闭环鲁棒稳定及鲁棒性能.给出了此类非线性系统代数环良定的充要条件,从而将抗饱和补偿器设计问题转化为线性矩阵不等式约束的凸优化问题.最后通过仿真算例说明了所提出方法的有效性.     

一类饱和非有理系统状态反馈设计

本文研究了一类饱和非有理系统状态反馈镇定问题.通过线性分式表示技术,这类非有理系统可以转化为带有两个非线性回路的线性时不变(linear time-invariant,LTI)系统.假设非有理函数项分别满足局部扇形区间不等式以及局部Lipschitz条件,提出了两种基于LMI条件的镇定方法.最后,举例证明了所提出方法的有效性.     

基于LMI 的线性时滞系统输出动态反馈镇定

考虑线性时滞系统的输出动态反馈镇定问题.利用自由参数矩阵对闭环系统进行适当变换,并结合相应的Lyapunov-Krasovskii泛函得到了时滞相关的控制器存在性判据.利用控制器参数化方法,将控制器参数与泛函参数的求解归结为线性矩阵不等式解的形式,从而克服了时滞无关性及求解非凸优化问题所导致的保守性.仿真算例验证了结论的有效性.     

基于LMI 的不确定随机系统输出反馈保性能控制

针对一类不确定连续随机系统,研究了具有输出反馈控制器的保性能控制．首先,对于范数有界的不确定随机系统,得到了具有输出反馈控制器的闭环系统的二次型性能指标的上界一般形式．其次,应用线性矩阵不等式技术,研究了其闭环系统的二次稳定和二次保性能稳定;并且依据线性矩阵不等式优化方法,得到了使闭环系统渐近稳定的最优输出反馈保性能控制器．最后,给出仿真算例,验证本文方法的可行性和有效性．     

一类饱和非线性系统抗饱和控制器设计

针对一类饱和非线性系统研究抗饱和控制器综合问题. 基于线性分式表示技术(LFR), 该类非线性系统可转化为带有满足扇形区间不等式条件的非线性函数及额外线性分式约束的饱和线性系统. 基于二次Lyapunov 方程并利用广义扇形区间不等式条件处理饱和非线性项, 提出了基于LMI 条件的非线性抗饱和控制器综合方法. 数值仿真验证了所提出方法的有效性.

     

一类不确定模糊模型的输出反馈鲁棒预测控制

针对一类满足扇形界条件的不确定模糊模型描述的非线性系统,提出一种输出反馈鲁棒预测控制方法．该方法将鲁棒预测控制的Min-Max优化问题转化为具有LMI约束的线性目标最小化问题,并且不需系统状态完全可测,仅仅利用系统测量输出和不可测状态的界限值来确定保证闭环系统鲁棒稳定的输出反馈控制器．仿真实验证明了该方法的有效性．     

不确定脉冲系统的动态输出反馈H∞控制

研究了不确定脉冲系统动态输出反馈H_∞控制问题. 考虑了两类脉冲形式: 一类脉冲是扰动型的, 一类脉冲是稳定型的. 对每类脉冲系统, 给出了鲁棒稳定性和具有有限L2增益的充分条件. 并在此基础上, 基于线性矩阵不等式, 得到了H_∞动态输出反馈控制器存在的充分条件. 最后, 数值例子说明了本文结果的有效性.     

线性时滞系统依赖于时滞的H∞状态反馈控制

对具有纯滞后输入的线性时滞系统,在系统的状态时滞与控制输入时滞不同时,研究了依赖时滞的H∞状态反馈控制器设计问题,其控制器存在的充分条件由一个线性矩阵不等式(LMI)的形式给出,并给出了相应的H∞控制器的综合设计方法.     

一类执行器幅值与速率受限的线性系统静态抗饱和综合

讨论一类线性约束系统的静态抗饱和综合问题, 将执行器动力学特性引入增广系统, 从而化原系统为仅有幅值饱和的高阶增广系统. 提出基于线性矩阵不等式(LMI)的优化算法, 求得的静态抗饱和增益同时保证闭环系统的局部稳定性与最小化的L2增益. 仿真算例验证了方法的有效性.     

积分二次约束线性系统的H∞控制器设计:一种LMI方法

基于动态耗散理论, 给出了具有积分二次约束线性系统稳定和具有L₂有限增益的充分条件. 导出了积分二次约束线性系统H_∞ 状态反馈和动态输出反馈降阶控制器的设计方法, 并转化为多个线性矩阵不等式, 利用LMI工具箱求解.     

空间关联系统的分布式输出反馈控制器设计

讨论了一类由若干个连续时间线性系统组成的强耦合的空间关联系统的分布式控制器设计问题. 该类系统在实际中有广泛应用, 如高速路车辆控制系统, 电网系统及计算机网络系统. 提出了混合Lyapunov判据和混合有界实引理对该类大系统的稳定性和H无穷性能进行了分析. 给出了基于LMI的分布式动态输出反馈控制器设计方法, 从而保证了闭环大系统的稳定性和H无穷性能. 在控制器的求解过程中, 引入了更为高效和计算可靠性更高的变量替换法进行求解, 试验结果表明, 一些通过消元法无解的问题借助变量替换法可以得到很好的解决. 最后, 通过具体实例说明了分布式控制系统在动态性能指标上优于分散控制系统.     

与\"基于LMI的模糊动态系统H∞输出反馈控制设计\"一文商榷

本文指出了《自动化学报》2001年27卷4期上刊登的文章\"基于LMI的模糊动态系统H∞输出反馈控制设计\"中某些结论的不妥之处,并给出了修改.     

Stabilizing adaptive controller for uncertain dynamical systems: An LMI approach

Adaptive stabilization of a class of linear systems with matched and unmatched uncertainties is considered in this paper. The proposed controller indeed stabilizes the uncertain system for any positive values of its non-adaptive gain that may be tuned to enhance dynamic response of system. The performance of uncertain system along with the Algebraic Riccati Equation that arises from the adaptive stabilizing controller is now formulated as a multi-objective Linear Matrix Inequality optimization problem. The decay rate and a factor governing the ultimate bound of the system states are considered to characterize the closed loop system performance. Finally, the effectiveness of the proposed controller is illustrated via stabilizing a mass-spring system. Recommended by Editorial Board member Gang Tao under the direction of Editor Young Il Lee. The authors would like to thank the reviewers for their valuable comments and suggestions that have improved the quality of this paper. Sandip Ghosh received the B.E. in Electrical Engineering from Bengal Engineering College (D.U.), Howrah, and Master in Control System Engineering from Jadavpur University, Kolkata, India, in 1999 and 2003 respectively. Presently he is pursuing the Ph.D. degree at Indian Institute of Technology, Kharagpur, India. His research interests include adaptive control, robust control and control of time-delay systems. Sarit K. Das is a Professor of Electrical Engineering Department, Indian Institute of Technology, Kharagpur, India. He received the Ph.D. degree in 1985 from the same department. His research interests include design of periodic controller, decoupling of multivariable systems, modeling and robust control of complex systems. Goshaidas Ray is a Professor of Electrical Engineering Department, Indian Institute of Technology, Kharagpur, India. He received the Ph.D. degree in 1982 from Indian Institute of Technology Delhi, India. His research interests include modeling, estimation, model-based control, intelligent control, robotic systems and distributed control systems.     

具有状态时滞线性系统对时滞参数的自适应控制

对于存在状态时滞的线性时滞系统, 研究了无记忆与带记忆的复合状态反馈控制器的设计问题, 当滞后常数不能精确已知时, 首次提出了对时滞参数的自适应控制方案, 通过解相应的线性矩阵不等式 (LMI)即能求得满足设计要求的对时滞参数自适应控制器. 最后给出了仿真实例以说明结论的有效性.