变采样周期网络控制系统的最优保性能控制

针对短时延网络控制系统,提出了将时变采样周期分成为定常采样周期和网络诱导时延的和.建立了系统离散模型,将采样周期的不确定性转换成系统参数的不确定性.研究设计了最优保性能状态反馈控制器,基于线性矩阵不等式的可行解给出了控制器参数.仿真证明了该方法的有效性,比较于其他的设计方式,该方法的计算量小.     

不确定网络化控制系统保性能控制器设计

针对一类具有时变网络诱导时延的不确定网络控制系统,研究了一种可以对时变时延进行补偿的保性能控制器的设计问题。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵分离,得到了一个新的时延补偿保性能判据,并基于该判据设计了系统的保性能状态反馈控制器。当将其应用于具有凸多面体不确定性的网络控制系统时,可以得到与系统不确定性相关联的Lyapunov函数,有效降低了设计的保守性,并且设计了一个迭代算法来得到问题的优化解。最后通过一个算例验证了所提出的时延补偿策略的可行性和优越性。     

不确定时滞系统的鲁棒H∞保性能滤波

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能, 对一类同时具有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞系统保性能滤波问题进行了研究. 利用Lyapunov Krasovskii方法, 得到以线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)表示的鲁棒H∞保性能滤波器设计方法. 用该方法设计的保性能滤波器使得滤波误差动态系统鲁棒稳定,且对外界干扰具有给定的抑制度. 进而, 将最优鲁棒H∞保性能滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式(LMIs)约束的凸优化问题.数值算例表明了所设计的滤波器对系统参数不确定性和外界干扰具有良好的抑制效果     

时变采样周期网络控制系统混合H_2/H_∞动态输出反馈控制

针对网络化控制系统中出现的时变采样周期和时延现象,讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下的控制问题。先通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性,建立离散时间凸多面体不确定系统模型;然后以线性矩阵不等式的形式,构建参数依赖Lyapunov函数,给出保证系统渐近稳定并满足混合鲁棒H2/H∞性能的动态输出反馈控制器存在的充分条件和控制器的具体参数。数值仿真结果表明所设计的控制器能够保持系统渐近稳定。     

不确定离散切换系统鲁棒保性能控制器设计

对一类具有范数有界参数不确定性的离散切换系统和一个二次型性能指标,研究其鲁棒保性能状态反馈控制器的设计问题.利用切换Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件,并获得了控制器的一个参数化表示.在此基础上,将次优保性能控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束下的凸优化问题.数值例子说明了所提设计方法的有效性.     

不确定离散时滞系统的保性能控制器设计

针对一类具有范数有界不确定性和状态滞后的离散时间线性系统,研究了该系统的保成本控制问题.利用线性矩阵不等式,给出了有记忆状态反馈保性能控制器的设计方法,所设计的控制器中含有状态时滞.最后,给出数值例子,验证了所给方法的有效性.     

随机区间时延的网络控制系统控制器设计

针对网络控制系统中网络存在时延问题,采用随机时延建模方法,将不同负载情况下的时延表示成区间变量,通过具有范数有界不确定性的离散Markov跳变系统描述系统模型,进行系统的随机稳定性分析,基于线性矩阵不等式设计状态反馈控制器.最后通过数值仿真验证控制器设计算法的有效性.     

不确定时滞系统基于观测器的鲁棒非脆弱控制

为了同时考虑系统参数不确定性和控制器不确定性对系统性能的影响,提出了不确定时滞系统基于观测器的鲁棒非脆弱控制器设计方法.基于Lyapunov-Krasovskii理论,得到系统鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.当控制矩阵为列满秩时,采用矩阵奇异值分解（SVD）的方法,将控制器的存在条件转化为一个严格线性矩阵不等式(LMI)的可解性问题,易于用Matlab/LMI工具箱进行求解.数值算例表明,所设计的控制器对系统参数的不确定性、控制器和观测器的不确定性都具有较好的鲁棒性.     

切换时滞广义系统的保性能控制器设计

针对一类同时具有状态时滞和输入时滞的切换广义系统,研究了保性能控制器的设计.通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),给出了状态反馈保性能控制器存在的充分条件,并将保性能控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题.最后用示例说明了该方法的有效性.     

时变多状态滞后不确定系统的最优保性能控制器设计

研究了一类具有时变多状态滞后不确定系统的状态反馈保性能控制器设计问题,推导出了保性能控制器存在的充分条件,通过解等价的线性矩阵不等式给出了控制器的设计方法,进而通过建立和求解一个性线矩阵不等式约束的凸优化问题,提出了最优保性能控制律的设计方法。     

基于最优保性能控制的互联大系统实例研究

将最优保性能控制应用于互联大系统的控制器设计中,对一个13工位自动化设备的互联大系统采用离散增量建模,得到近似线性模型,测定模型参数并估计系统不确定项的界限．通过一组线性矩阵不等式的可行解问题来设计这类具有控制输入约束的离散不确定线性系统的二次保性能控制器．再求解一个凸优化问题,得到系统的最优保性能反馈控制器．仿真结果表明该控制器控制效果优于传统的最优控制方法．     

基于T-S模糊模型的时延网络控制系统的保性能控制

目的基于T-S模糊模型建立模糊网络控制系统的模型,设计模糊时延状态反馈控制器,使得闭环系统保持鲁棒稳定,并且满足给定的一个二次型性能指标,使其值不超过某个确定的界.方法运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式,分析了系统的稳定性.结果提出了模糊时延状态反馈控制器的设计方法,得到了模糊时延网络控制系统鲁棒稳定的条件及保性能控制律的参数化表示.结论针对不确定的非线性时延网络控制系统,通过设计满足性能指标条件的控制器,使得系统性能有很大改善,根据保性能控制律的参数化表示,可使用Matlab工具箱进行仿真.     

时滞混沌系统的时滞依赖最优保性能控制

研究了一类时滞混沌系统的时滞依赖最优保性能控制问题．所考虑的控制器是无记忆状态反馈控制器．提取以两个需要同步的时滞混沌系统的状态差作为误差信号,从而建立起以该误差信号为状态量的误差系统,并通过线性化将闭环误差动态系统描述为一个线性时滞系统．基于适当构造的Lyapunov函数和自由矩阵方法,得到了闭环误差动态系统指数稳定的充分条件并进而得到了以线性矩阵不等式表示的最优保性能控制器存在性条件．通过构造的最小化问题可最终求得最优化保性能控制器．与已有文献的结果相比,给出的方法和结果具有更小的保守性．最后的算例验证了此方法的有效性．     

不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性的时滞系统,设计了鲁棒H_∞控制器.对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了系统渐近稳定的条件,对系统的H_∞性能进行了分析,并将所得结果转换成线性矩阵不等式形式（LMI）.设计了系统的鲁棒H_∞控制器,基于Lyapunov方法验证了该控制器不仅满足系统渐近稳定的条件,而且也满足指定的H_∞性能约束条件.数值算例说明了所设计的控制器对时滞和不确定性都具有鲁棒性,仿真曲线证明了该控制器设计的有效性和可行性,同时系统还对干扰具有很强的抑制能力.     

与非合作目标交会的多约束有限时间最优控制

针对拦截卫星的末端轨道拦截任务,研究了基于状态反馈的轨道控制器设计方法.考虑系统参数不确定性,建立了相对运动模型.同时考虑系统有限时间二次型性能指标、控制输入限幅和极点配置,提出了多约束条件的控制器设计问题并给出了控制器的设计方法.该方法采用线性不等式技术,根据Lyapunov稳定定理推导出控制器存在的充分条件,并将控制器的设计转化为一个凸优化问题进行求解.仿真结果表明,设计的控制器能够使系统稳定,并且能在获得最优系统有限时间性能的同时满足控制输入限幅和极点区域限制.     

网络控制系统的鲁棒保性能控制

针对单包传输、有界时变通信时延的网络控制系统,构建了一类描述网络控制系统的离散不确定时滞系统模型．为克服模型中随机网络通信时延对系统的影响,将时延不确定性转化为闭环系统参数的摄动;在此基础上,运用鲁棒控制理论、Lyapunov稳定性原理提出了网络控制系统鲁棒保性能控制律存在条件,并给出了设计网络控制系统鲁棒保性能状态反馈控制器时求解线性矩阵不等式的方法．     

带有离散和分布时滞的不确定广义系统的保性能控制

研究了一类带有离散和分布时滞的不确定广叉系统的保性能控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,应用线性矩阵不等式处理方法,给出了系统鲁棒保性能状态反馈控制器存在的充分条件和设计方法.所设计的保性能控制器保证了对所有允许的不确定性,闭环系统正则、无脉冲、渐近稳定,且闭环性能指标函数具有上界.数值算例说明了所给方法的有效性.     

带有控制器时滞的不确定奇异离散系统鲁棒保代价控制

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的奇异离散系统和二次型代价指标,研究了奇异系统的鲁棒保代价控制律的设计问题。在所设计的控制器中,考虑了时滞因素。通过构造Lyapunov函数,以矩阵不等式的形式,导出了存在保代价控制律的充分条件,并利用Schur补性质,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的可解性问题,通过求解线性矩阵不等式,就可得到奇异离散系统的鲁棒保代价控制器。最后,用一个数值例子验证了所给方法的可行性、有效性。     

一类不确定网络控制系统的鲁棒容错控制

针对一类具有网络诱导时延和传感器故障或执行器故障的不确定网络控制系统,研究基于不确定状态反馈的鲁棒容错控制器设计方法.针对具有不确定性参数的被控对象模型,考虑网络诱导时延对系统的影响,分别引入传感器失效开关矩阵和执行器失效开关矩阵,建立基于不确定状态反馈控制器的闭环故障网络控制系统模型,采用Lyapunov方法给出闭环故障网络控制系统对传感器失效或执行器失效具有完整性且对参数不确定性具有鲁棒性的充分条件.最后通过仿真实例验证了该方法的有效性.     

离散时滞系统的网络化保成本控制

研究了一类离散时滞系统网络环境下时滞依赖的保成本控制问题.其中闭环网络系统描述为一个具有双状态时滞的离散时滞系统.通过选取恰当的李雅普诺夫函数,提出了保证闭环系统渐近稳定且具有一定保成本性能界的时滞依赖充分条件,进而给出了以非线性矩阵不等式形式描述的控制器设计方法,并通过锥补线性化方法给出了控制器的迭代求解方法.所得结果依赖于系统状态时滞和网络时延,故导出的结果具有较小的保守性,仿真结果表明了该方法的有效性.