基于QoS的网络化控制系统H∞保性能控制

在具有时延和丢包的非理想网络传输情况下,研究了存在外界干扰且具有参数不确定的网络化控制系统H∞保性能控制问题。根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,证明了网络化控制系统存在H∞保性能控制律的充分条件,提出了一种基于网络服务质量的网络化控制系统H∞保性能控制器的设计方法,该方法是一种能够兼顾系统控制性能和网络服务质量的综合性控制方法。最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

网络化非线性系统的非脆弱保性能控制

对具有对数量化和马尔可夫链数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统的非脆弱保性能控制问题进行研究。将网络化控制系统描述为马尔可夫跳变系统,根据Lyapunov稳定性理论,以线性矩阵不等式形式给出网络化Lipschitz非线性系统具有加性和乘性摄动的非脆弱保性能控制器存在的充分条件,控制器增益矩阵可通过解一组线性矩阵不等式求出。数值算例验证了该方法的有效性。     

不确定广义系统的弹性H∞保性能控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究被控对象与控制器同时存在摄动的H∞保性能控制问题.针对控制器存在加法式摄动情形,以线性矩阵不等式约束条件给出了广义系统弹性H∞保性能的充分条件,并以线性矩阵不等式的可行解给出了相应的控制器设计方法.通过求解具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,给出了弹性H∞最优保性能及最优H∞性能控制器的设计方法.仿真表明了方法的可行性.     

网络化系统的状态反馈保性能控制

研究了具有随机网络诱导时延且数据包丢失服从马尔可夫链的网络化系统的保性能控制问题．将网络化控制系统建模为具有两种运行模式的马尔可夫跳变线性系统．根据马尔可夫跳变线性系统理论，给出了网络化系统状态反馈保性能控制器存在的充分条件；该保性能控制器为一组线性矩阵不等式的解．通过一个仿真示例说明了本文所提方法的有效性．     

不确定广义系统的弹性H∞保性能控制

利用线性矩阵不等式（LMI）方法，研究被控对象与控制器同时存在摄动的H∞保性能控制问题。针对控制器存在加法式摄动情形，以线性矩阵不等式约束条件给出了广义系统弹性H∞保性能的充分条件，并以线性矩阵不等式的可行解给出了相应的控制器设计方法。通过求解具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题，给出了弹性H∞最优保性能及最优H∞性能控制器的设计方法。仿真表明了方法的可行性。     

不确定时滞系统的非线性保性能控制

针对一类非线性系统和给定的性能指标,研究其保性能控制问题。基于Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式工具,给出非线性状态反馈保性能控制器存在的一个充分条件,并依据其可行解给出相应保性能控制律的设计方法。建立一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,得到非线性系统的最优保性能控制律。仿真示例表明该方法的可行性。     

具有反馈增益摄动的网络化控制系统H∞控制

在考虑系统状态反馈增益发生加性不确定摄动的情况下,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了具有网络诱导时延的网络化控制系统(NCS)H∞非脆弱控制器的设计问题.以线性矩阵不等式形式给出控制器存在的充分条件,通过求解LMI得出控制器参数.数值示例表明,当其控制器增益不确定时,所提H∞非脆弱控制器仍保证NCS渐近稳定,并具有所期望的H∞性能;而当控制器增益不确定时,由H∞鲁棒控制控制器控制的NCS将不稳定.     

具有数据包丢失的网络控制系统保性能控制

本文研究了一类具有数据包丢失的网络控制系统(NCSs)的建模和保性能控制问题.通过用两个马尔可夫链分别来描述前向通道和反馈通道的丢包过程,将闭环网络控制系统建模成具有两个模式的马尔可夫随机切换系统.基于线性矩阵不等式技术和李亚普诺夫方法得到了闭环系统随机稳定的充分条件,并给出了状态反馈保性能控制器的设计方法.最后通过数值算例验证本文结果的有效性.     

具有传感器故障的网络控制系统保性能可靠控制

基于存在时延和丢包的网络传输环境.针对具有参数不确定性的网络化控制系统,研究了其在传感器故障条件下的保性能可靠控制问题.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,推导出使闭环网络控制系统在传感器故障条件下渐近稳定且保证综合性能指标满足要求的充分条件,并利用LMIs提出了保性能可靠控制率的设计方法.该控制算法在提高网络化控制系统可靠性的同时有利于系统综合体性能的优化.数值仿真验证了该方法的可行性和有效性.     

长时延和丢包的网络控制系统保性能控制

为了研究具有长时延和丢包的网络控制系统保性能控制问题,假设传感器由时钟驱动,控制器和执行器由事件驱动,网络时延在两个采样周期之间,丢包具有马尔科夫跳变特性,利用状态增广的方法,把具有长时延和丢包的网络控制系统建模为具有两种运行模式的离散时间马尔可夫跳变系统,把网络时延转化为系统参数矩阵的不确定性.在此基础上,利用马尔可夫线性跳变系统理论和线性矩阵不等式方法,推导出使网络控制系统随机稳定的保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.数例仿真说明了所用方法的有效性.     

网络控制系统的状态反馈保成本控制器设计

This paper is concerned with the state-feedback guaranteed cost controller design for a class of networked control systems (NCSs) with state-delay. A new model of the NCSs is provided under consideration of the network-induced delay. A sufficient condition for the existence of a guaranteed cost controller for NCSs is presented by a set of linear matrix inequalities(LMIs). A method, which can transform non-convex to the convex, is applied. Accordingly, a numerical algorithm is proposed to obtain the lower bound. Theoretical analysis through an example shows the effectiveness of the method.     

状态时滞的网络控制系统的保成本控制器设计

针对一类含状态时滞的网络控制系统,本文对此进行了状态反馈保成本控制器设计.在考虑网络引起的滞后的基础上,一个新的模型提出来了.保成本控制器的存在性也通过一系列线形矩阵不等式表达出来.一个能把非凸问题转换成凸问题的方法同时应用了.与此同时,相应的能获取最低性能指标的算法也已给出.配套的仿真例子证明了此算法的有效性.     

基于观测器的不确定广义时滞系统保成本控制

讨论了基于观测器的一类不确定广义时滞系统的保成本控制问题,给出了系统保成本控制器的设计方法.控制器的构造使得闭环系统是鲁棒稳定的.利用线性矩阵不等式以及Lyapunov函数方法,给出了鲁棒保成本控制器存在的充分条件以及相应的可保成本指标,并证明了这个条件等价于一组线性矩阵不等式(LM Is)的可解性问题,同时推广了已知的相关结果.最后以算例验证了设计方法的有效性.     

参数不确定广义大系统的保性能分散控制

对一类范数有界时不变参数不确定的连续广义大系统和一个二次型性能指标,研究了其保性能分散控制问题.目的是设计一状态反馈分散控制器,使得对所有容许的不确定性,闭环系统不仅是鲁棒稳定的,而且性能指标有一上界.应用线性矩阵不等式方法,给出了一个用线性矩阵不等式表达的保性能分散控制器存在的充分条件;在此条件可解时,给出了保性能分散控制律的表达式.最后,举例说明了该方法的应用.     

变采样网络控制系统的最优保性能控制

针对具有时变有界采样周期和时延的网络控制系统,首先将其建模成一类离散动态区间系统.在此基础上,对一个给定的二次型性能指标,研究了系统的保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LMI)给出最优保性能控制器设计方法.利用LMI工具箱,求解十分方便.仿真结果表明该方法的有效性.     

不确定离散时滞系统经动态输出反馈的时滞依赖保性能控制

考虑了不确定离散时滞系统经动态输出反馈的保性能控制器设计问题．利用离散时滞系统的广义系统表示形式以及有关向量交叉乘积项的界的处理方法，以线性矩阵不等式的形式，给出了一个时滞依赖的保性能输出反馈控制器存在的充分条件．一个数值例子说明了所给方法的有效性．     

不确定奇异时滞系统的保性能控制

利用线性矩阵不等式方法,讨论不确定性奇异时滞系统的保性能控制问题,给出了问题可解的一个充分条件和保性能鲁棒控制器的设计,以及相应的可保性能指标.最后举例说明了所提出方法的正确性.     

不确定关联大系统的最优保成本控制

研究了一类具有数值界不确定性关联大系统的最优分散保成本控制。利用线性矩阵不等式（LMI）,给出了状态反馈最优分散保成本控制律的存在条件,并将最优分散保成本控制器的设计归结为线性矩阵不等式的求解。在求解矩阵不等式的算法上提出了一种迭代LMI算法,该迭代LMI算法引入了同伦算法的思想并结合了此类控制系统自身的特点,同时给出了一种新的权矩阵选择方法。通过迭代LMI算法和选取适当的权矩阵降低了控制器设计的保守性且获得了更优的二次性能指标上界。最后通过数值例子证明了该算法的有效性且具有更小的保守性。     

参数不确定离散广义大系统的保性能控制

The problem of optimal guaranteed cost control for discrete-time singular large-scale systems with a quadratic cost function is considered in this paper. The system under discussion is subject to norm bounded time-invariant parameter uncertainty in all the matrices of model. The problem we address is to design a state feedback controller such that the closed-loop system not only is robustly stable but also guarantees an adequate level of performance for all admissible uncertainties. A sufficient condition for the existence of guaranteed cost controllers is presented in terms of linear matrix inequalities (LMIs), and a desired state feedback controller is obtained via convex optimization. An illustrative example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.