一类不确定性非线性网络控制系统的扰动抑制

研究受外部持续扰动的一类不确定性非线性网络控制系统的扰动抑制问题.提出一种状态变量代换,将控制时滞转移到闭环控制回路之外,从而消除了时滞部分对控制系统稳定性的影响.利用内模原理给出了系统无静差扰动抑制补偿器的设计方法,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,证明了保成本控制律的存在条件,并给出了无静差保成本控制器的设计方法.仿真结果验证了该控制算法的有效性.

     

一类网络控制系统的稳定性分析

针对网络控制系统中普遍存在的信息量化问题,采用基于模型的控制策略,研究了一类网络控制系统的稳定性.在考虑均匀量化的影响下,对于不同的初始量化误差,分别讨论了系统的稳定性,并给出了保证系统全局指数稳定的充分必要条件以及系统的稳定域范围 .仿真结果验证了所得结论的正确性.

     

基于网络控制系统平均时延的模糊控制器设计

针对网络控制系统（ＮＣＳ）中的随机时延问题,根据实际网络时延的分布情况,提出一种新的具有随机时延的网络控制系统的建模方法———离散Ｔ Ｓ模型,并在此基础上应用并行分布补偿原理（ＰＤＣ）设计模糊控制器．同时提出一种新的模糊控制系统隶属函数的确定方法,利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ定理和线性矩阵不等式（ＬＭＩ）研究系统的稳定性问题,给出了基于ＬＭＩ的模糊控制器的设计方法．最后通过仿真实例验证了该控制方法能使具有时延的网络控制系统稳定．

     

时变采样周期网络控制系统的鲁棒容错控制器设计

研究具有时变采样周期网络控制系统的执行器失效的完整性问题．假设系统任意两个连续采样间隔具有上界,利用输入时延法,将时变采样周期网络控制系统等价转化为连续时变时延网络控制系统．在此基础上,基于时延条件,应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论和线性矩阵不等式（ＬＭＩｓ）方法证明了鲁棒容错控制律的存在条件,设计了鲁棒容错控制器,并给出了系统完整性条件下的最大允许时延的估计方法．仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性．

     

基于模型的输出反馈网络控制系统反馈调度研究

针对基于模型的网络控制系统缺乏应对动态变化的网络负载问题l,设计反馈调度器,依据实际的网络拥塞情况,调整基于模型的网络控制系统的状态更新时间.为应对状态不完全可测的情况,在控制结构中使用了状态观测器,并证明了所提出系统在可变更新时间情况下的稳定性.仿真结果验证了稳定性条件的正确性和新网络控制系统结构的有效性.

     

基于T-S模型的非线性网络控制系统的量化保成本控制

研究一类非线性网络控制系统的量化保成本控制问题．首先在考虑量化因素的影响下,基于Ｔ-Ｓ模糊模型方法建立包含时延、丢包和量化信息的新的非线性网络控制系统模型;其次运用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论和并行分布式补偿（ＰＤＣ）方法给出系统稳定性条件,运用锥补方法和线性矩阵不等式（ＬＭＩ）技术求解量化保成本控制器．仿真结果和横向比较结果验证了该方法的有效性．     

Lurie网络化控制系统的保性能控制

以不确定Lurie系统作为被控对象,研究其在网络环境下的保性能控制问题.在同时考虑随机网络诱导时延和数据丢包的情况下,建立不确定Lurie网络化控制系统模型,利用Lyapuniv方法分别给出了存在结构不确定性和范数有界的不确定性时,Lurie网络化控制系统保性能控制器的设计方法.所得结果是以线性矩阵不等式的形式给出的,便于数值求解.最后以数值实例说明了所提出方法的可行性和有效性.

     

具有数据包丢失的网络控制系统主动容错控制

在保证稳定性的前提下,究具有数据包丢失的网络控制系统主动容错控制问题.基于一类包含马尔可夫丢包过程的网络控制系统模型,考虑了执行器可能失效的情况。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,获得了系统的保性能被动容错控制器.从控制性能的角度考虑,针对不同的执行器失效模式,得到了丢包网络环境下系统的主动容错控制器的设计方法.数值示例表明,该控制器设计方法是有效的.

     

基于网络QOS的网络化控制系统保性能控制

研究存在时延和丢包的非理想网络传输情况下的网络化控制系统的保性能控制问题,得到了在非理想网络传输情况下的网络化控制系统存在保性能控制律的充分条件,提出了基于网络服务质量(QOS)的网络化控制系统的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.通过仿真实例验证了该方法的有效性.

     

基于带有随机时滞的多通信通道的网络控制系统镇定

基于带有随机时滞的多通信通道,建立了离散时间网络控制系统模型．利用缓存对丢包进行补偿,并设计了状态反馈控制器,使系统达到随机稳定．采用锥型补偿线性化（ＣＣＬ）算法得到了控制器增益的全局最优解．最后通过倒立摆系统的仿真例子验证了所提出方法的可行性．

     

不确定离散时间系统积分滑模保性能控制

针对不确定离散时间系统,研究其积分滑模（ＩＳＭ）保性能控制的设计问题．将最优保性能积分滑模面设计问题,转化为一个具有线性矩阵不等式（ＬＭＩ）约束的目标函数凸优化问题,给出了最优保性能积分滑模面存在的充分条件,并结合干扰估计器设计相应的保性能控制器．与传统滑模控制相比较,积分滑模保性能控制系统具有全阶滑动模态,系统的鲁棒性得到加强,消除了控制抖振和稳态抖振．仿真结果验证了该方法的有效性．

     

一类具有通信逻辑的网络控制系统稳定性分析

针对具有线性不确定对象的网络控制系统的带宽约束问题,设计了具有周期通信逻辑的网络控制系统的结构,建立了具有周期通信逻辑的网络控制系统模型. 运用现代控制理论和矩阵摄动理论相关原理,进一步证明了系统保持渐近稳定的充分条件 .最后通过仿真算例验证了结论的有效性.

     

连续互联系统的模糊分散控制及新的稳定性条件

针对一类连续模糊互联系统,提出一种模糊分散控制器的设计方法,并给出了保证控制系统稳定的更为宽松的充分条件．应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数法和线性矩阵不等式,证明了模糊分散控制系统的稳定性．仿真结果进一步验证了所提出的模糊分散控制方法的有效性．

     

极值搜索控制系统的一体化设计研究

针对传统极值搜索控制系统设计中,极值搜索算法与控制器采取单独设计易导致系统难以发挥其最佳性能的问题,提出一套极值搜索控制系统的一体化设计方法 .此方法充分考虑到系统的非线性和不确定性,建立了极值搜索算法与被控对象的一体化设计模型,运用终端滑模切换面和相应的控制策略,使极值搜索算法在较短时间内搜寻到系统的最优值,而且其输出值可很快收敛至此最优值. 理论分析和仿真结果分别验证了此方法的稳定性和有效性.

     

Ｓｔｅｗａｒｔ主动隔振平台的神经网络自适应控制

针对Ｓｔｅｗａｒｔ主动隔振平台,提出一种基于径向基函数（ＲＢＦ）神经网络的多输入多输出自适应隔振控制方法．考虑外界振动对Ｓｔｅｗａｒｔ主动隔振平台动态特性的影响,建立了隔振平台在工作空间中的动力学模型．推导出ＲＢＦ神经网络的权值矩阵、高斯基函数中心和宽度的在线自适应调节律,以使神经网络快速逼近系统的非线性动态函数．应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论,证明了在扰动力和神经网络逼近误差有界的条件下,闭环控制系统滤波误差和ＲＢＦ神经网络各调节参数估计误差的一致最终有界．仿真结果表明,该控制方法能有效地抑制不同方向的低频有界振动.

     

不同维数非线性节点非线性耦合复杂动态网络渐近同步

针对具有不同维数非线性节点的非线性耦合复杂动态网络, 首先给出了它的模型和实现同步的假设; 然后基于不变流形给出了该类复杂网络同步的定义, 并设计了分散动态补偿控制器, 提出了同步方案; 最后运用Lyapunov 稳定性理论进行了理论证明, 并通过数值仿真验证了该同步方案的有效性.

     

一种新的量化反馈控制系统稳定性分析方法

针对一类量化反馈控制系统,在考虑量化范围和量化误差的情况下,建立该系统的动态数学模型.利用Lyapunov稳定性理论,结合线性矩阵不等式(LMI),给出了基于LMI和时变Lyapunov函数的渐近稳定性判据.假设量化器参数满足一定条件,则通过该判据能分析和判定量化反馈控制系统的渐近稳定性,并进一步设计相应的量化反馈控制律.与已有的方法相比,该方法更加有效且求解方便.数值仿真结果表明了该方法的有效性.

     

基于节点失效的弹性供应链应急管理策略

研究网络正常运行和有单一节点失效情况下供应链的应急调度问题,建立了在有限资源约束下单目标成本优化数学模型,以实现供应链运行总成本最小．采用ＣＰＬＥＸ 软件求解模型,得到应急调度计划方案．数值仿真结果表明了应急调度方法的有效性和实用性．

     

基于全调节RBF神经网络的远程网络控制器设计

针对一类具有参数不确定项的非线性网络控制系统,提出一种基于全调节RBF神经网络的反馈线性化与远程状态反馈控制方法相结合的控制策略.该控制策略首先通过设计全调节RBF神经网络的权值w,中心值φ和影响范围σ的调节律,在线补偿系统的非线性及参数不确定项;然后利用状态反馈控制解决时延条件下的网络控制问题.通过Lyapunov稳定性理论给出了系统的稳定性定理,并通过仿真实验验证了该方法的有效性.

     

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(LMI)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.