基于依参数分离算子的鲁棒可靠滤波器设计

针对凸面体不确定系统并考虑传感器发生故障的情况, 基于二次型分离算子进行了鲁棒可靠滤波器设计的研究. 利用不确定系统鲁棒镇定时的拓扑解释, 采用分离算子将不含故障描述的系统矩阵与故障描述矩阵进行解耦, 从而获得对故障不敏感的鲁棒可靠滤波器. 为进一步降低设计的保守性, 文中还给出了一种依参数分离算子的滤波器存在条件, 并将滤波器设计转化为线性矩阵不等式 (LMIs) 表述的凸优化问题. 仿真实例验证了文中所提出设计方法的有效性.     

Delta算子时滞系统的可靠D--镇定

研究同时含有执行器故障和传感器故障的Delta算子时滞系统的鲁棒可靠D-镇定问题.利用矩阵特征值理论和线性矩阵不等式方法,给出了Delta算子时滞系统D-稳定的充分条件,进而,针对同时含有执行器故障和传感器故障的Delta算子范数有界参数不确定时滞系统,设计鲁棒可靠D-镇定状态反馈控制器,使得对于所有容许的不确定性、执行器故障和传感器故障,Delta算子闭环时滞系统的极点均落在复平面指定圆盘区域内.最后,通过数值算例验证了控制器设计方法的可行性和有效性.     

一类不确定线性系统圆盘极点鲁棒可靠配置

针对一类不确定线性系统,基于线性矩阵不等式（LMI）,给出状态反馈鲁棒控制器的设计算法。利用比离散故障模型更具有实际意义的连续故障模型,给出确定状态反馈鲁棒可靠控制器存在的充分条件,通过求解LMI,确定鲁棒可靠控制器的参数矩阵。所给出的鲁棒可靠控制器,不仅可以保持不确定闭环系统的极点保持在圆盘内,而且能够抵御执行器故障对圆盘极点的影响。一个数值例子说明所给出方法的有效性及可行性。     

Delta算子系统动态输出反馈D-稳定鲁棒协方差控制

研究Delta算子描述的线性不确定系统基于动态输出反馈的D-稳定鲁棒协方差控制问题.设计动态输出反馈控制器,使Delta算子不确定系统鲁棒D-稳定,且稳态输出协方差矩阵具有给定上界.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出D-稳定鲁棒协方差控制器存在的充分条件.在此基础上,提出相应控制器的设计算法.数值算例表明了该设计方法的可行性.     

不确定时滞系统的保代价H∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。     

Delta 算子系统动态输出反馈 D-稳定鲁棒协方差控制

研究Delta 算子描述的线性不确定系统基于动态输出反馈的D- 稳定鲁棒协方差控制问题 .设计动态输出反馈控制器,使 Delta 算子不确定系统鲁棒D- 稳定,且稳态输出协方差矩阵具有给定上界. 利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出D- 稳定鲁棒协方差控制器存在的充分条件. 在此基础上,提出相应控制器的设计算法. 数值算例表明了该设计方法的可行性.

     

传感器失效不确定时滞系统指数稳定可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定参数线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒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,时变时滞及其变化率有界,并假设故障传感器元件的输出为零。经过适当的状态变换,将原系统的指数稳定鲁棒可靠控制问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠控制问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式。为了便于数值求解,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了可靠控制器的设计方法和步骤。利用该文方法设计的指数稳定鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及传感器失效都具有指定衰减度的渐近稳定性。数值算例说明了所提出设计方法的有效性。     

带不确定时滞的中立型系统之鲁棒非脆弱保性能控制

针对一类动态不确定时滞中立型系统,研究了非脆弱鲁棒保性能控制器设计问题.考虑的中立型系统和状态反馈控制器均具有不确定性.在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,以线性矩阵不等式的形式,给出了使该动态时滞不确定中立型系统二次稳定及非脆弱鲁棒保性能状态反馈控制器存在的充分条件.通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到系统的非脆弱鲁棒保性能控制器,同时也能保证二次性能函数不超过一个确定的界.最后,用数值仿真验证了所给方法的可行性.     

不确定时滞系统的保代价H∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。     

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.     

一类不确定系统的鲁棒可靠跟踪控制及其在飞行控制中的应用

针对多面体不确定系统,基于参数相关Lyapunov函数的方法,研究了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器的设计问题．利用描述系统方法,得到可靠跟踪控制器存在的充分条件．状态反馈可靠跟踪控制器设计方法可以归结为求解一族线性矩阵不等式(LMIs)．通过飞行控制系统的实例仿真验证了文中提出的设计方法的可行性．     

基于LMI可靠跟踪控制器设计

针对具有不确定性的线性定常系统,提出了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器设计问 题.在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了系统输出信号渐近跟踪参考输入信 号可靠跟踪控制存在的充分条件.通过求解线性矩阵不等式(LMI)完成状态反馈可靠跟踪控制 器设计.利用仿真数例验证了文中提出的设计方法的可行性,并且通过对可靠跟踪控制系统与 不考虑故障的标准跟踪控制系统的比较,进一步说明对系统进行可靠跟踪控制的必要性.     

Robust reliable guaranteed cost control of positive interval systems with multiple time delays and actuator failure

This paper addresses the robust reliable guaranteed cost control problem of positive interval systems with multiple time delays and actuator failure for a given quadratic cost function. Through constructing a Lyapunov–Krasovskii functional, a sufficient condition for the existence of robust reliable guaranteed cost controllers is established such that the closed-loop system is positive and asymptotically stable, and the cost function is guaranteed to be no more than a certain upper bound. Based on the linear matrix inequality method, a criterion for the design of robust reliable guaranteed cost controllers is derived which can tolerate all admissible uncertainties as well as actuator failure. Moreover, a convex optimisation problem with linear matrix inequality constraints is formulated to design the optimal robust reliable guaranteed cost controller which minimises the upper bound of the closed-loop system cost. A numerical example is given to show the effectiveness of the proposed methods.     

线性不确定时滞系统的可靠保性能鲁棒控制

研究了含有故障执行器的线性不确定时滞系统的可靠保性能鲁棒控制问题.执行器故 障模型概括了执行器正常、执行器部分退化和执行器完全失效三种情况,系统的性能函数是带 有故障输入项的积分二次函数.利用Lyapunov稳定理论及矩阵不等式方法,得到了系统存在可 靠保性能鲁棒控制器的代数矩阵不等式(AMI)形式的充分条件和控制器的设计方法,给出了系 统的一个可保性能的表达式.基于LMI方法,给出了AMI的一个求解算法.一个数值例子说明 结论的可行性.     

Ellipsoidal sets for resilient and robust static output-feedback

The implementation of a controller, if not exact, may lead to the so-called fragility problem, i.e., the loss of expected closed-loop properties. In the present note, this difficult problem is dealt with considering robust static-output feedback (SOF) control for uncertain linear time-invariant systems. By analogy with robust analysis theory based on quadratic separation, a new formulation for the SOF design is shown to be a valuable way to tackle fragility issues. Indeed, the use of a quadratic separator for design purpose allows to define a whole resilient (nonfragile) set of SOF control laws. Results are formulated as matrix inequalities one of which is nonlinear. A numerical algorithm based on nonconvex optimization is provided ant its running is illustrated on classical examples from literature.     

具有不确定性的线性系统可靠跟踪控制

针对一类不确定线性定常系统，提出了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器设计问题。在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上，给出了系统输出渐近跟踪参考输入信号的可靠跟踪控制存在的充分条件。通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计。利用数例仿真验证了所设计方法的可行性，并且通过可靠跟踪系统与不考虑故障的标准跟踪控制系统的比较．进一步说明对系统进行可靠跟踪控制的必要性。     

考虑执行器故障的不确定线性系统可靠跟踪控制

针对具有不确定性的线性定常系统，提出了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器设计问题．在更一般且更实际的执行器故障模型基础上，给出了系统输出渐近跟踪参考输入的可靠跟踪控制存在的充分条件，通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计，仿真实例验证了该设计方法的可行性，并且通过与不考虑故障的正常控制系统的比较，进一步说明对系统进行可靠跟踪控制的必要性。     

考虑执行器故障梯形区域极点的可靠配置

针对一类定常线性系统,基于线性矩阵不等式（LMI）,给出梯形区域（垂直条形与广义扇形区域结合）控制器和可靠控制器的设计算法。利用比离散故障模型更具有普遍意义的连续故障模型,给出确定状态反馈可靠控制器存在的充分条件,通过求解LMI,确定状态反馈的可靠控制器的参数矩阵。由所设计的可靠控制器构成的闭环系统能够抵御执行器发生的故障,使闭环系统的极点始终保持在所指定配置的梯形区域内。一个数值例子说明所给出方法的有效性及可行性。