非线性系统降阶鲁棒观测器的设计

本文根据一类非线性系统的特点,讨论非线性降阶观测器的设计,并结合控制系统的鲁棒度概念提出了降阶鲁棒观测器的设计原理。本文以一飞行器系统为例设计了非线性鲁棒观测器,并比较了相应的线性观测器,仿真结果充分说明本文提出的方法非常有效。     

时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定

针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统,研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.所考虑的系统不确定性是时变的,且满足范数有界条件.假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得,给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式,通过构造增广系统,设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器,以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定.借助于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性.     

时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定

针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统，研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题，所考虑的系统不确定性是时变的，且满足范数有界条件．假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得，给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式，通过构造增广系统，设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器，以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定，借助于Lvapunov函数方法和线性矩阵不等式技术，给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题，同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器．最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性。     

不确定大系统分散鲁棒H∞控制的LMI方法

针对一类由N个子系统构成且存在参数不确定性的大系统，研究其分散鲁棒H∞控制器的设计方法．目标是分别设计状态反馈控制器和基于状态观测器的输出反馈控制器．使大系统在允许的参数不确定时鲁棒稳定，并且满足H∞性能指标．采用线性矩阵不等式(LMI)的方法，分别给出了状态反馈和输出反馈分散H∞控制器存在的充分条件，利用LMI控制工具箱可方便地求解．仿真结果表明了该方法的有效性和优越性．     

基于观测器的鲁棒控制问题的研究

针对引入包含Youla参数的观测器结构控制器的设计问题,给出了这种控制器结构的引入并不改变系统鲁棒性能的结论;另外,针对这种观测器结构控制器的存在性问题,给出一般情况下保证系统鲁棒性能不变的非奇异变换矩阵存在的充分条件和求解广义的非对称的Riccati方程的算法．最后,以Benchmark问题为例,设计了传统输出反馈控制器和该文提出的基于观测器结构控制器,并进行仿真比较,结果表明了该文所给出的结论的正确性。     

基于滑模观测器的不确定系统传感器故障重构

针对一类不确定线性系统,讨论了观测器匹配条件不满足下的传感器故障重构方法．首先,引入增维向量形成观测器匹配条件不满足增维系统,使得增维系统的未知输入包含原系统的未知输入和传感器故障向量;其次,通过构造辅助输出的方法,使得观测器匹配条件满足,然后再利用高阶滑模观测器对辅助输出进行精确估计;第三,基于辅助输出的精确估计,设计鲁棒滑模观测器对系统状态进行估计,在此基础上提出一种传感器故障代数重构方法;最后,通过对一个四阶飞行器模型进行仿真,验证了方法的实用性和有效性．     

一类控制方向未知的非线性系统的输出调节

非线性系统高频增益的符号表示控制方向,在实际问题中难以精确测量.为了研究控制方向未知的一类具有非线性外部系统的不确定非线性系统全局鲁棒输出调节问题,通过设计一个内模系统将鲁棒输出调节问题转化为鲁棒稳定性问题,结合Nussbaum动态增益技术、自适应控制方法、鲁棒稳定性提出了一种动态输出反馈控制器.仿真结果验证了所提出控制器的有效性.     

非匹配不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪

针对一类非匹配不确定非线性系统,提出一种鲁棒自适应渐近输出跟踪控制方法,该方法无须已知不确定性函数及其各阶导数上界。基于Lyapunov函数方法,给出了鲁棒自适应控制律以及GCMAC神经网络权值调整算法,通过后一个状态镇定前一个状态,最终达到了对期望输出的渐近跟踪,同时系统状态有界。应用于电液位置伺服系统的仿真结果表明该控制策略是有效的,对系统不确定性和未知干扰具有较强的鲁棒性。     

基于输出反馈控制系统的鲁棒容错控制设计

通过对参数不确定时滞系统的容错控制的研究,针对执行器和传感器的失效故障,利用Riccati方程和Lyapunov稳定性定理,提出一种基于带有时滞项输出反馈控制的鲁棒容错控制器设计方法,并给出各种故障模式下的容错控制条件。仿真结果表明,该方法具有良好的鲁棒容错控制效果。     

不确定关联时滞系统基于观测器的鲁棒分散镇定

讨论了一类不确定关联时滞系统基于状态观测器的鲁棒分散镇定问题．系统的不确定性是未知时变且范数有界的，系统状态及控制输入、互联项中均存在时滞．根据李亚普诺夫稳定性理论，给出了系统可分散输出反馈镇定的充分条件，即一组线性矩阵不等式(LMI)有解．所设计的分散控制器保证系统渐进稳定．仿真结果表明，该方法是有效的．     

一类大时滞网络控制系统的H_∞鲁棒控制

研究一类大时滞不确定网络控制系统的输出反馈H∞鲁棒控制问题。将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型,然后利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了输出反馈H∞鲁棒控制问题有解的充分条件。所设计的控制器使系统具有鲁棒性,能满足所给H∞范数指标。最后通过算例验证结果的有效性。     

一类非线性不确定时滞系统的输出反馈

研究了一类具有非线性扰动不确定时滞系统的输出反馈镇定问题.在非线性不确定性满足增益有界条件下,利用线性矩阵不等式方法给出了鲁棒镇定律的存在条件及镇定律存在时相对的镇定律设计方法.通过数值例子说明此方法的正确性和有效性.     

Robust L1 model reduction for stochastic time-delay systems

This paper investigates the problem of robust L1 model reduction for continuous-time uneertain stochastie time-delay systems. For a given mean-square stable system, our purpose is to construct reduced-order systems, such that the error system between these two models is mean-square asymptotically stable and has a guaranteed L1(also called peak-to-peak) performance. The peak-to-peak gain criterion is first established for stochastic time-delay systems, and the corresponding model reduction problem is solved by using projection lemma. Sufficient eonditions are obtained for the existence of admissible reduced-order models in terms of linear matrix inequalities (LMIs) phls matrix inverse eonstraints. Since these obtained conditions are not expressed as strict LMls, the cone complementarity linearization (CCL) method is exploited to cast them into nonlinear minimization problems subject to LMI constraints, which can be readily solved by standard numerical software. In addition, the development of reduced-order models with special structures, such as the delay-free model, is also presented. The efficiency of the proposed methods is demonstrated via a numerieal example.     

一类非线性不确定性系统的H∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析,以Ricatti不等式的方式,给出了这类不确定性二次稳定的充分必要条件,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子,说明了本的方法正确、有效。     

一类含有非线性项的不确定系统的有限时间输出跟踪控制

讨论了一类含有非线性项的不确定系统的有限时间输出跟踪控制问题．首先,采用变结构控制理论,给含有非线性项的不确定系统设计了滑模控制率,使辅助系统状态在有限时间到达切换面并维持在切换面上运动;其次,给出了辅助系统有限时间稳定的充分条件,使系统输出有限时间跟踪参考模型输出信号．最后,通过数值算例演示了该方法的可行性及有效性．     

Adaptive output feedback control for uncertain nonholonomic chained systems

An adaptive output feedback control was proposed to deal with a class of nonholonomic systems in chained form with strong nonlinear disturbances and drift terms. The objective was to design adaptive nonlinear output feedback laws such that the closed-loop systems were globally asymptotically stable, while the estimated parameters remained bounded. The proposed systematic strategy combined input-state-scaling with backstepping technique. The adaptive output feedback controller was designed for a general case of uncertain chained system. Furthermore, one special case was considered. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed controllers.     

一类不确定非线性系统鲁棒容错控制器的设计

针对存在参数不确定性及非线性扰动、传感器或执行器可能失效的一类系统,给出了利用输出反馈使系统能保持渐近稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出,再进一步推广到时滞系统的稳定性问题,以及使系统保持预定特性(圆盘)的充分条件.实例证明了这种方法的有效性和实用性.