异构多智能体系统耗散性异步控制器设计

为应对因复杂网络攻击、物理限制等因素导致异构多智能体系统的系统模态与控制器模态异步问题,保证多智能体系统的一致性,提高系统运行安全性,提出了一种基于耗散性能的输出反馈控制器设计方法。针对实际工程中状态不可测得的情况,采用了更具实际意义的输出反馈控制,并设计了一个分布式动态补偿器,结合输出调节技术将异构多智能体系统构建为一个闭环误差系统。采用隐马尔可夫模型,对多智能体系统与控制器的异步现象进行刻画,形成一个双链马尔可夫跳变模型。利用Lyapunov稳定性分析方法给出闭环误差系统的随机稳定与严格(D,E,F)-α耗散性条件,实现了异构多智能体系统的输出一致性。进一步,通过将具有耗散性能的异步控制器增益设计转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,得到了增益设计方法。最后通过一个仿真实例验证了本研究所提出控制算法的有效性。结果表明：与现有结果相比,本研究所设计的基于输出反馈的耗散性异步控制器对各类多智能体系统具有良好的兼容性;同时,还有许多技术难题亟需解决,而随着科技的发展,更加通畅的网络通信方式与灵敏的传感器网络可以作为以后多智能体协同控制领域关键问题突破的参考。     

随机马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制

本文讨论了随机噪声影响下马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制问题.在系统随机干扰和控制输入扰动的情况下,设计的弹性控制器可以确保闭环系统的依概率渐近稳定性.通过运用随机微分方程理论和线性矩阵不等式技术对系统进行稳定性分析,获得了系统依概率渐近稳定的充分条件和控制器增益.最后通过数值算例和直升机系统仿真验证了所提弹性动态输出反馈控制方法的有效性.     

基于观测器的网络控制系统均方指数稳定控制器设计

针对具有随机时延、状态难以测量等问题的网络控制系统,提出一种基于状态观测器的均方指数稳定控制器设计方法.使用变采样周期的方式将网络控制系统离散化,将系统建模为马尔科夫跳变系统,然后设计了基于状态观测器的反馈控制器,证明了闭环系统的均方指数稳定性,通过求解线性矩阵不等式给出了观测器和控制器反馈增益设计方法.仿真结果验证了所提设计方法的有效性.     

条形区域极点配置静态输出反馈可靠控制

针对线性系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的条形区域极点配置的静态输出反馈可靠控制问题。首先,在执行器无故障的前提下,给出使极点能够配置在条形区域内的充分条件,进而得出系统的静态输出反馈可靠控制率。然后,基于执行器故障,重新设计静态输出反馈可靠控制器,利用求解线性矩阵不等式的方法,完成静态输出反馈可靠控制器的设计。由可靠控制器构成的闭环系统,使得当执行器发生故障时,也可使闭环系统的所有极点保持在条形区域内。最后,通过数值仿真验证了其结果的有效性和可行性。     

基于LMI的电力系统广域附加阻尼控制

为了抑制电网区间的低频振荡,设计了广域阻尼控制.采用广域信号设计的控制器能有效的提高电网的动态性能.由于信号的传输时滞会很严重的影响系统的稳定性,并且日趋复杂的系统结构及接近稳定极限的运行条件对控制器的鲁棒性能提出更高的要求.提然后应用时滞系统稳定性理论和线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)的处理方法将附加励磁控制器参数的设计转化为求取适当的参数使得含有时滞信号的闭环系统具有最大时滞稳定性的问题;最后应用LMI理论进行控制器设计和用留数法来选择控制器的安装位置及反馈信号.4机电力系统的动态仿真验证了所设计控制器的有效性.     

基于动态输出反馈的时滞T-S模糊系统无源可靠控制

目的研究一类时滞T-S模糊系统执行器部件发生故障情况下动态输出反馈的无源可靠控制问题.方法运用Lyapunov稳定性理论、故障替换和线性矩阵不等式(LMI)方法研究了时滞T-S模糊系统的无源可靠控制.结果给出了动态输出反馈无源可靠控制器存在的充分条件,给出了控制器的设计方法,通过求解线性矩阵不等式可以获得输出反馈控制器的系数矩阵.结论采用所设计的可靠控制器,在执行器部件出现故障或状态不完全可测时,均能保证闭环时滞T-S模糊系统鲁棒稳定,保持原有的无源性能指标.最后通过求解数值算例,绘制出闭环模糊系统状态响应曲线,验证了所设计方法的有效性.     

跟踪问题控制器设计的一种新方法及应用

本文提出一种模型跟踪控制器设计方法使得线性时不变装置输出对参考模型系统输出具有良对好的跟踪特性。根据这种设计方法形成的控制器由参考模型系统状态(或估计状态)的前馈和受控装置状态(或估计状态)的反馈两部分组成。前馈增益和反馈增益计算简单且设计过程高度程序化。使用这种方法设计BTT导弹自动驾驶仪获得了满意的结果。     

网络化Lipschitz非线性系统的H∞输出反馈控制

研究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H∞动态输出反馈控制问题.采用增广状态空间法,将闭环网络化控制系统转化为马尔可夫跳变系统,给出以线性矩阵不等式描述的H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件,所设计的控制器可以通过解线性矩阵不等式求出.仿真示例验证了所提方法的有效性.     

基于LMI的范数有界不确定采样系统的输出反馈鲁棒镇定

将采样控制系统转化为等价的跳变系统,设计目标为对所有容许的参数不确定性设计一个输出反馈采样控制器,使得闭环系统渐近稳定。以线性矩阵不等式的形式给出了鲁棒镇定问题可解的充分条件,并由可行解构造输出反馈采样控制器的参数矩阵。对短周期飞行器动态模型的仿真结果验证了所提方法的有效性和正确性。     

中立型时滞系统的输出反馈镇定

考虑中立型时滞系统的输出反馈镇定问题,目的是设计动态输出反馈控制器使得闭环系统渐近稳定;利用线性矩阵不等式方法,得到了该问题有解的充分条件;当所给出的线性矩阵不等式有解时,给出了所期望的动态反馈控制器的显式表达式．最后,用一个算例表明了所提供的设计方法的有效性,同时给出其仿真曲线．     

一类非线性不确定性系统输出反馈控制设计

研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题.基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态,进而给出了观测误差满足的动态方程,然后利用积分反推方法,构造性地设计出了输出反馈镇定控制器.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定.仿真例子进一步验证了主要结论.     

非线性扰动离散系统的反馈控制

研究了具有非线性扰动的离散不确定系统的鲁棒稳定性问题,以线性矩阵不等式的形式给出了该类系统的鲁棒稳定性条件,在此基础上讨论了反馈控制器的设计方法,该方法通过建立并求解一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,设计状态反馈控制器,从而使得闭环系统具有较大的稳定界.     

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.     

不确定性的非线性系统神经网络L2增益控制

针对具有不确定性的仿射非线性系统,设计了神经网络L2增益控制器,使得控制系统为有限增益L2稳定的.利 用Fourier神经网络的函数拟合能力,给出了满足HJI不等式的存储函数的一般结构,并利用遗传算法对神经网络权系数进行优化,设计相应的神经网络L2增益抗干扰控制器,使得闭环系统满足相应的L2性能准则.对于L2输入信号,要求控制系统设计为使得输入-输出映射为有限增益L2稳定的并有尽量小的L2增益参数.针对搅拌式化学反应器控制实例,通过数字仿真,证明此方法能够达到预期的L2性能准则.     

时滞相关不确定广义系统的鲁棒H∞控制

讨论一类具有参数不确定性的状态时滞和具有外部干扰的线性广义系统的鲁棒H∞控制问题.不确定性假设是范数有界的,采用线性矩阵不等式处理方法,得到不确定时滞相关稳定性的充分条件.给出在静态输出反馈情况下的控制器设计方法,使得闭环系统是正则、无脉冲和稳定的,并且满足给定的H∞性能指标.控制器可由一组线性矩阵不等式(LMI)求解.给出的数值算例说明了该方法的有效性.     

在风电系统中RBFNN自适应输出反馈控制策略

提出了一种基于RBFNN自适应输出反馈控制器，针对平均风速下不同的线性数学模型，采用区域极点配置的方法设计输出反馈控制器的反馈增益，然后由RBF神经网络对不同风速下的稳态工作点和输出反馈增益之间的非线性映射关系进行逼近.这种控制器可根据风速的变化，给出相应的输出反馈增益G，使得风电系统能够以满意的阻尼比，无静态误差地跟踪不同的期望工作点，同时对频繁出现的阵风扰动具有一定的抑制作用.并通过仿真对这一控制器的良好性能进行了验证.     

比例积分输出反馈网络控制系统的稳定性

研究有数据包丢失的比例积分输出反馈网络控制系统的指数稳定性和控制器设计．将有时延和数据包丢失、无时延和有数据包丢失等情形的比例积分输出反馈网络控制系统建模为异步动态系统．基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法提出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和比例积分输出反馈控制器设计方法．通过数值算例说明指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的．     

一类非线性不确定性系统输出反馈控制设计

研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题．基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态，进而给出了观测误差满足的动态方程，然后利用积分反推方法，构造性地设计出了输出反馈镇定控制器．所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定．仿真例子进一步验证了主要结论.     

离散时间PWS的分段广义H2动态输出反馈控制

基于分段二次李雅普诺夫函数．对离散时间分段系统提出了广义H2稳定控制器的设计方法．通过构造分段动态输出反馈控制器。使闭环系统广义H2全局稳定．利用线性矩阵不等式理论。给出了闭环系统广义H2全局稳定的一个充分条件．     

基于状态观测器的一类不确定性线性系统鲁棒保性能控制器设计

针对一类范数有界和具有外界干扰的状态不可测的线性系统,提出了一种根据观测器的鲁棒保性能控制器的设计方法.通过利用Lyapunov稳定性原理和H∞理论,可以得出鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件.所设计的控制器不仅能保证闭环系统的稳定性,而且也能保证闭环系统具有一定的线性二次性能指标和H∞性能指标.利用仿真研究,得出所提方法的有效性.