基于不完全转移率的连续Markov跳变奇异系统的Η∞控制

研究一类不完全转移率信息的Markov跳变奇异系统的Η∞控制问题,提出连续Markov跳变奇异系统的新型有界实引理,并将其推广到不完全转移率条件。进一步设计Η∞状态反馈控制器,使得闭环系统在转移率部分未知的条件下随机可容许,且满足Η∞性能γ。所得结论涵盖了奇异矩阵模态依赖情形,且表示为严格线性矩阵不等式形式,利于工程实现。最后,通过仿真算例表明了所提出方法的有效性和优越性。     

一类离散Markov跳变奇异系统的镇定控制

针对一类离散的Markov跳变奇异系统,研究了其稳定性与镇定控制问题.系统模式跳变的转移概率是部分未知的,包含转移概率完全已知和完全未知两种情形,具有更好的泛化性.以严格线性矩阵不等式的形式,给出了保证该类Markov跳变奇异系统正则、因果、随机稳定的充分性判据,并设计了相应的状态反馈与输出反馈控制器.最后,通过数值仿真表明了所提出方法的有效性.     

不确定奇异周期系统的鲁棒容错H_∞控制

针对一类具有外部扰动输入的不确定奇异周期系统,研究了该类系统的鲁棒容错H∞控制的问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件。利用线性矩阵不等式(LMI)和李雅普诺夫不等式的分析方法提出了不确定奇异周期系统的鲁棒二次稳定和鲁棒二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到了该类系统鲁棒容错H∞控制的充分和必要条件,并给出了系统状态反馈鲁棒容错H∞控制器的设计方法,所设计的H∞控制器既保证了闭环系统对故障发生时的鲁棒性,又能保证系统满足一定的H∞性能γ。研究成果是不确定奇异定常系统鲁棒容错H∞控制结论向不确定奇异周期系统的推广,因而具有较大的理论意义。最后,文章给出的数值算例证明了结论的有效性。     

不确定奇异周期系统的鲁棒容错H_∞控制北大核心CSCD

针对一类具有外部扰动输入的不确定奇异周期系统,研究了该类系统的鲁棒容错H∞控制的问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件。利用线性矩阵不等式(LMI)和李雅普诺夫不等式的分析方法提出了不确定奇异周期系统的鲁棒二次稳定和鲁棒二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到了该类系统鲁棒容错H∞控制的充分和必要条件,并给出了系统状态反馈鲁棒容错H∞控制器的设计方法,所设计的H∞控制器既保证了闭环系统对故障发生时的鲁棒性,又能保证系统满足一定的H∞性能γ。研究成果是不确定奇异定常系统鲁棒容错H∞控制结论向不确定奇异周期系统的推广,因而具有较大的理论意义。最后,文章给出的数值算例证明了结论的有效性。     

不确定离散奇异系统的鲁棒 H∞控制及仿真

针对一类具有时不变且模有界参数不确定性的离散奇异系统,为了提高控制系统的稳定性,解决了系统的状态反馈鲁棒 H∞控制的难点问题.提出采用线性矩阵不等式(LMI)的方法,可得到问题求解的条件,并给出相应的状态反馈控制律.在一定条件下,所得的状态反馈鲁棒 H∞控制律不仅使离散奇异系统对所有容许的不确定性参数,能够保证闭环系统正则,形成因果关系并且渐进稳定,而且同时其传递函数矩阵能够满足给定的 H∞性能指标.定理深化与丰富了鲁棒 H∞控制理论.仿真验证了方法的正确性.     

不确定离散时滞奇异系统的弹性H∞控制

针对一类状态和输入同时具有时滞的不确定离散时滞奇异系统,研究了该类系统的弹性H∞控制器的设计问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件.利用Lyapunov函数理论,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出了系统弹性H∞控制器存在的充分条件及设计方法,所设计的H∞控制器既保证了闭环系统对所有允许的不确定性,又能保证系统具有一定的H∞性能γ.最后,通过数值算例说明该方法的实效性.     

一类随机混杂系统的鲁棒方差控制

对一类结构参数不完全已知的Markov跳变参数系统, 研究使得闭环系统的稳态状态方差小于某个给定的上界, 同时满足一定H∞性能的状态反馈鲁棒方差控制器设计问题. 运用线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)方法, 对系统进行了方差分析, 给出并证明了控制器存在的条件, 进而用一组线性矩阵不等式的可行解给出了控制器的一个参数化表示. 通过建立一个具有LMI约束的凸优化问题, 给出了最小方差鲁棒控制器的设计方法. 最后仿真结果表明了该方法的有效性.     

参数不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制

利用线性矩阵不等式,通过引入广义二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到 了在状态反馈作用下,参数不确定性奇异系统鲁棒H∞控制律的存在条件.所得的状态反馈 控制律保证闭环系统正则、无脉冲、稳定且满足给定的H∞性能指标.     

模糊奇异摄动系统H∞滤波

针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模糊模型的模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其H∞滤波问题.将系统H∞滤波器设计归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式,从而避免由ε引起数值求解的病态问题.所获得的滤波器使闭环系统渐近稳定并能达到给定的H∞性能指标.该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例表明了所提出方法的有效性.     

不确定奇异时滞系统的时滞相关H∞控制

研究了一类带有时滞的不确定奇异系统的H∞控制问题．利用Lyapunov泛函方法和线性矩阵不等式工具,得到闭环系统正则、渐近稳定且具有H∞范数界的时滞相关充分条件．基于相应的线性矩阵不等式可行解。给出奇异系统的H∞控制律．最后的数值例子表明了该方法的有效性．     

具有时延和丢包的NCS鲁棒H∞控制

针对一类含有不确定参数的网络控制系统(NCS),研究网络中存在时延与丢包情况下的鲁棒?∞控制问题.构造一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,并基于改进的Wirtinger不等式推导出闭环NCS渐近稳定且满足?∞性能的充分条件,该条件能得到比已有文献保守性更小的结果.给出线性锥补算法以实现次优鲁棒?∞控制器增益的求解.最后通过多个数值实例验证了所提出方法的有效性.     

具有随机采样特性的网络化系统H∞ 滤波

研究一类具有随机采样特性的网络化系统H∞滤波问题.通过将传感器的随机采样过程建模成马尔可夫链,将数据量化作用转化为模型的参数不确定性,并用二值随机变量描述丢包过程,从而用一个多随机变量的马尔可夫不确定性模型来描述滤波误差系统.应用Lyapunov稳定性理论和随机系统分析方法,导出了滤波误差系统随机稳定且具有给定H∞性能的充分条件,并给出了滤波器的设计方法.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

不确定多智能体互联动态系统分布式鲁棒H∞协同控制

研究一类具有时延和切换拓扑的不确定多智能体互联系统的分布式协同控制问题,提出一类分布式鲁棒H∞协同控制器.该控制器能够在满足期望的H∞性能指标的前提下,使得所有智能体鲁棒地跟踪虚拟Leader.针对所提出的分布式H∞协同控制器,借助Lyapunov-Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式,推导出一系列充分(必要)条件,并且在通信拓扑连通的前提条件下,给出整个闭环系统的稳定性证明.仿真实例表明了所提出方法的有效性.     

不确定线性时变时滞系统的鲁棒H∞ 滤波

研究一类不确定线性连续时滞系统的改进鲁棒H∞滤波问题.采用时滞分解方法,构造一种新的Lyapunov-Krasovskii泛函,并基于一种积分不等式讨论了确定性系统的H∞性能分析问题.然后,借助于线性化技术,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了滤波器存在的充分条件,并将确定性系统滤波器设计方法扩展到凸多面体不确定性情形.最后通过仿真算例说明了该方法的有效性.     

受复杂多通道通信约束的网络化系统H2/H∞滤波

多通道网络化系统中每个通道存在不尽相同的网络不确定性因素, 使得H₂/H_∞ 滤波更加困难. 对此, 提出一种受多通道通信约束的网络化系统滤波方法. 首先, 基于最大数据包错序思想解决了传感器到滤波器之间的复杂多通道通信约束的问题; 然后, 建立了更加普适的融合多通道通信约束的滤波误差动态系统模型, 证明了在已知最长网络延时和最大连续丢包数情况下, 所设计的滤波器可使系统随机稳定且满足??2/??∞ 性能指标. 仿真结果表明该方法可行且有效.

     

具有多通道数据传输的飞行器网络控制系统故障检测

研究具有多通道数据传输的飞行器网络控制系统故障检测滤波器(FDF)设计问题.考虑每个通道存在各自的网络时延,且丢包符合Markov随机过程.首先,将系统建模为转移概率部分已知的离散Markov跳变线性系统,并设计了基于观测器的故障检测滤波器,将故障检测问题转化为H∞滤波问题;然后,利用LMI工具给出了FDF的可解条件和求解方法;最后,通过某飞行器网络控制系统的数值仿真实验验证了所提出方法的有效性.     

具有平衡点漂移的非线性系统参数H∞ 控制

针对具有参数不确定性的非线性系统, 研究其参数H_∞ 控制问题. 首先, 当外界扰动输入为零时, 利用非线 性代数方程给出非线性系统平衡点存在区域; 然后, 当外界扰动输入不为零时, 设计状态控制器, 通过Lyapunov 函数 法, 推导出使闭环系统参数稳定且满足H_∞ 性能指标的充分条件. 仿真结果表明, 所设计的H_∞ 控制器能有效地稳定 非线性系统, 并且具有一定的H_∞ 性能指标.

     

基于参数依赖滚动时域H∞控制的高超声速飞行器控制

针对输入受限的高超声速飞行器强耦合、强非线性以及严重不确定性的特点,提出一种参数依赖滚动时域?∞控制(PD-RHHC)的方法.首先在考虑控制输入约束的条件下,引入参数依赖Lyapunov函数和松弛因子并提出了基于LMI优化的PD-RHHC;然后采用函数替换方法,结合张量积模型转换方法实现高超声速飞行器(HSV)纵向非线性弹性模型的LPV描述,并将PD-RHHC应用到高超声速飞行器纵向控制中,以实现HSV在大飞行包线内的机动飞行;最后通过仿真实验验证了所提出算法的有效性.     

l2-l∞ filter design for discrete-time singular Markovian jump systems with time-varying delays

The problem of l₂-l_∞ filter design for discrete-time singular systems with Markovian jump and time-varying delays is investigated in this paper. By using the delay partitioning technique, a delay-dependent condition is established to guarantee the filtering error systems to be stochastically admissible and achieve a prescribed l₂-l_∞ performance index. Based on the derived condition, the full-order and reduced-order filters with mode-independent characterization are designed in a unified framework. The corresponding filter parameters can be obtained by solving a set of linear matrix inequalities. The reported results not only depend upon the delay, but also depend upon the partitioning, which aims at reducing the conservatism. Two numerical examples are provided to illustrate the effectiveness of the proposed methods.     

New delay-dependent non-fragile H∞ observer-based control for continuous time-delay systems

The problem of the delay-dependent non-fragile H_∞ observer-based control for a class of continuous time-delay systems is investigated in this paper. The additive gain variations under consideration are contained in both the controller gain and obhsiunserver gain. Delay-dependent criteria are derived to guarantee the stability of the non-fragile H_∞ observer-based control system using the Lyapunov functional approach. The controller and observer gains are given from the LMI feasible solutions. Based on the result of this paper, the constraint of matrix equality is not necessary for designing the non-fragile H_∞ observer-based controls. Computer software Matlab can be applied to solve all the proposed results. Finally, a numerical example is illustrated to show the improvement of this paper.