线性时滞系统的耗散控制

研究了一类线性时滞系统的二次耗散控制问题,基于线性矩阵不等式（LMI）方法导出了耗散控制器存在的充分条件,通过线性矩阵不等式的可行解构造出耗散态状态反馈和动态输出反馈控制律,相应的闭环系统是二次稳定和严格（Q,S,R）耗散的,本文的主要贡献是统一了线性时滞系统现有的H∞控制和无源控制结果。     

线性离散时滞系统鲁棒严格耗散控制

提出线性离散时滞系统的耗散控制问题,研究无记忆状态反馈控制律存在的条件及 相应的控制器设计方法,以使相应的闭环系统渐近稳定,同时具有严格(Q,S,R)-耗散性.进 一步考虑耗散的不确定性,研究不确定系统鲁棒严格耗散控制的分析与综合问题.结果表明, 鲁棒耗散控制器存在的条件和综合问题等价于线性矩阵不等式(LMI)的可解性问题.     

连续T-S模糊系统的严格二次型耗散控制

研究一类连续Ｔ-Ｓ模糊系统的严格二次型耗散控制问题,给出了保证系统严格二次型耗散稳定的状态反馈控制器的设计方法．控制器可通过求解一组线性矩阵不等式获得,所得结果不仅提供了解决犎∞ 控制与正实控制的统一框架,而且提供了一种更灵活、保守性更小的控制器设计方法．最后通过仿真说明了所提出方法的有效性、可行性和优越性．     

离散系统输出反馈H∞控制

研究了离散控制系统输出反馈H∞控制问题,已有方法对于控制系统系数矩阵要求十分严格,给出了采用输出反馈控制的新的控制器设计方法.经由相关的引理,针对不同的离散控制系统得出三个定理,将已有的输出反馈H∞控制的双线性矩阵不等式条件转换为一个线性矩阵不等式条件.可以充分利用线性矩阵不等式凸优化技术解决,输出反馈控制器设计提供更大的可行性,并且对于系统的系数矩阵要求有所降低,在一定程度上放松了已有结果的保守性.同时也说明了方法具有更大的应用范围.最后,一个仿真实例说明了算法的有效性.     

不确定线性2-D离散系统的鲁棒滑模控制

针对不确定线性离散二维（2-D）系统,研究了其鲁棒稳定性、鲁棒镇定和鲁棒滑模控制问题.基于线性矩阵不等式的方法推导了该系统鲁棒渐近稳定的充分条件,并给出了系统状态反馈镇定器和理想滑动模态存在的充分条件.改进了离散时间滑模控制系统的趋近律方法,使得状态能够到达滑模面上产生理想的滑动模态,并将其推广应用到2-D离散系统中,综合了一类滑模控制器保证闭环系统鲁棒渐近稳定.仿真实例证实了该设计方法的有效性.     

线性广义系统基于一般形式观测器的严格耗散控制

本文主要研究线性广义系统基于一般形式状态观测器的严格耗散控制器的设计问题,其中关于状态观测器需要同时设计3个系数矩阵.利用线性矩阵不等式方法,分别得到了满足要求的状态观测器及严格耗散控制器的存在条件及设计方法,保证观测器能够渐近地跟踪系统状态并且闭环广义系统容许且严格耗散.最后给出两个数值算例说明本文设计方法的有效性.     

具有跳跃时滞的跳跃线性离散系统的控制器设计

研究一类具有Markov随机时滞的Markov跳跃线性离散系统的控制器设计问题.给出了系统随机稳定的充分必要条件,在公共控制器不存在时,所给出的依赖于模态和时滞的控制器可以保证系统随机稳定,并可以利用锥补线性化等方法求出控制器.仿真结果验证了所提出的控制器设计方法的有效性.     

线性离散时滞系统的输出反馈耗散控制

考虑线性离散时滞系统的二次型耗散控制问题,设计动态输出反馈使闭环系统渐近稳定且严格二次型耗散.先将系统严格二次型耗散性转化为线性矩阵不等式的可解性,得到了系统渐近稳定且严格二次型耗散的条件.然后讨论输出反馈耗散控制问题,给出了控制器的存在条件,总结出了控制器的综合方法、步骤.所得结果可为离散时滞系统的无源控制和H∞控制提供统一框架,也为离散时滞系统的分析和设计提供了一种更灵活、保守性更小的方法.     

不确定离散系统的输出反馈保性能控制

对一类具有范数有界时变参数不确定性的离散时间系统，研究设计一个输出反馈保性能控制器，使得闭环系统对所有允许的不确定性渐近稳定，且闭环性能指标值不超过某个确定的上界。基于线性矩阵不等式处理方法，证明了保性能控制器的存在性等价于一个线性矩阵不等式的可行性，并用该线性矩阵不等式的可解给出了控制器的构造方法和闭环性能指标的上界。     

线性广义系统基于观测器的严格耗散控制

研究线性广义系统基于观测器的严格耗散控制器的设计问题。首先利用Lyapunov函数的方法,由矩阵不等式的形式给出满足要求的基于观测器的控制器存在的一个充分条件,保证闭环广义系统容许（即正则、稳定、无脉冲）且严格耗散。进而在上述条件的基础上,通过矩阵缩放技术和矩阵等价变换得到由线性矩阵不等式（LMI）形式给出的满足要求的控制器的存在条件和设计方法。最后给出一个数值算例说明设计方法的有效性及可行性。     

线性离散时滞系统的鲁棒耗散控制

考虑线性离散时滞系统的二次型耗散控制问题.对于确定系统,给出渐近稳定且严格二次型耗散的条件和动态输出反馈控制器使闭环系统渐近稳定且严格二次型耗散.对于不确定系统,考虑不确定性具有耗散特性的情形,讨论鲁棒耗散性分析和动态输出反馈鲁棒耗散控制问题.通过构造增广系统,将不确定系统的鲁棒严格二次型耗散分析和设计转化为确定系统的情况.所得结果为离散时滞系统的无源控制和H∞控制提供了统一框架,且为离散时滞系统的分析和设计提供了一种更灵活、保守性更小的方法.     

离散广义系统的严格耗散分析与控制

对离散广义系统,考虑了关于二次型供给率严格耗散控制问题.建立了严格耗散与扩展严格正实之间的等价性.利用线性矩阵不等式(LMI),给出了离散广义系统严格耗散的充分必要条件,并着重推导了其成立的严格LMI条件.针对输入向量维数等丁状态向量维数的系统,分别利用非严格LMI及严格LMI,讨论了状态反馈下的严格耗散控制问题,并给出控制器的设计方法.也讨论了输入向量维数小于状态向量维数的情况.最后通过仿真算例说明所给方法的有效性和普遍性,同时显示了严格LMI条件在耗散控制问题中,比非严格LMI具有的优势.     

线性广义系统的鲁棒严格耗散控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出线性广义系统容许且严格耗散的充分必要条件,由此得到状态反馈和动态输出反馈严格耗散控制器的存在条件及设计方法.考虑除E外所有系数矩阵均具有范数有界时变不确定性的广义系统的鲁棒严格耗散控制问题,给出了系统广义二次稳定且严格耗散的充分条件,以及状态反馈和动态输出反馈鲁棒严格耗散控制器的存在条件及构造方法.     

不确定非线性系统的鲁棒耗散性与保性能控制

考虑了不确定仿射非线性系统的鲁棒耗散性与保性能控制问题,不确定性范数有界,不满足匹配条件.基于HJI不等式,设计了状态反馈控制器.当扰动存在时,控制器能使系统达到耗散,当扰动为零时,所设计的控制器使系统对于给定的性能函数具有上界,最后研究了不确定线性系统的保性能与耗散性控制情形.     

Robust output regulation for containment control of heterogeneous discrete-time nonlinear multi-agent systems

ABSTRACT

In existing researches on containment control of heterogeneous multi-agent systems (MASs), the solution is usually dependent on the solvability of regulator equations. However, the closed-form solution of many nonlinear regulator equations of systems is rarely obtained. Towards this end, in this paper the containment control problem of heterogeneous discrete-time nonlinear MASs subject to parameter uncertainties is considered, and the power series approach is adopted to solve complex regulator equations by decomposing them into a series of solvable linear equations. Then, a distributed robust control law based on internal model principle is presented by utilising the solution of the linear equations. Theoretical analysis shows that under certain assumptions asymptotic containment control is achieved for the heterogeneous discrete-time nonlinear MASs with sufficiently small parameter perturbations. Finally, a numerical simulation is implemented to verify the proposed control law.     

Robust satisfactory fault-tolerant control of uncertain linear discrete-time systems: an LMI approach

Fault-tolerant control is an important issue in practical systems. Based on satisfactory control and estimation theory, a passive fault-tolerant control strategy is proposed for a class of uncertain linear discrete-time systems in this article. Manipulating linear matrix inequality (LMI) technique, robust fault-tolerant state-feedback controllers are designed which take the possible actuator faults and sensor faults into consideration, respectively. The closed-loop systems are guaranteed by the designed controllers to meet the required constraints on regional pole index φ(q, r), steady-state variance matrix X index and control-cost function V ²(u) index simultaneously. Then, whether possible faults occur or not, the closed-loop systems would maintain the three desirable performance indices accordingly. Meanwhile, the consistency of the performance indices mentioned earlier is also discussed for fault-tolerant control.     

基于PI 控制器的线性系统的鲁棒耗散控制

针对参数具有确定性及不确定性的连续系统,给出两种严格耗散PI控制器的设计方法.首先,系统参数确定时,采用线性矩阵不等式方法,导出了类状态反馈和静态输出反馈严格耗散PI控制器存在的充要条件,并由线性矩阵不等式的可行解构造出严格耗散PI控制器增益的显式表达式;然后,考虑系数矩阵均具有范数有界不确定性时的鲁棒严格耗散控制问题,得到相似的结果;最后,通过数值算例表明了所给方法的有效性.     

Robust extended dissipative control for sampled-data Markov jump systems

This paper investigates the problem of the sampled-data extended dissipative control for uncertain Markov jump systems. The systems considered are transformed into Markov jump systems with polytopic uncertainties and sawtooth delays by using an input delay approach. The focus is on the design of a mode-independent sampled-data controller such that the resulting closed-loop system is mean-square exponentially stable with a given decay rate and extended dissipative. A novel exponential stability criterion and an extended dissipativty condition are established by proposing a new integral inequality. The reduced conservatism of the criteria is demonstrated by two numerical examples. Furthermore, a sufficient condition for the existence of a desired mode-independent sampled-data controller is obtained by solving a convex optimisation problem. Finally, a resistance, inductance and capacitance (RLC) series circuit is employed to illustrate the effectiveness of the proposed approach.