时变时滞随机广义Markov跳变系统的事件触发控制

本文研究了在静态事件触发条件下的时变时滞随机广义Markov跳变系统的镇定性问题.通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函,利用Jensen不等式以及自由权矩阵技术,提出了系统在静态事件触发条件下的随机容许性条件;在此基础上,设计状态反馈控制器使得相应的闭环系统满足正则、无脉冲且均方意义下随机容许.最后,通过数值算例验证了本文所提方法的正确性和有效性.     

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.     

饱和切换系统静态输出反馈控制器设计

饱和输入受限将增加静态输出反馈控制器的设计难度,因此针对饱和切换系统静态输出反馈控制器设计进行了研究.根据李亚普诺夫稳定性理论,通过相关引理和ILMI技术及圆锥补方法,建立了饱和切换系统静态输出反馈控制器的最优化设计方法,确保控制系统具有闭环稳定性.应用ILMI技术将双线性矩阵不等式(BMI)松弛为线性矩阵不等式(LMI),依次通过交替求解"双变量"LMI,逐次迭代、渐进逼近BMI约束条件,并设计出使系统达到局部指数收敛的静态输出反馈控制器和其他相关参数.根据子系统的最大吸引域,优化求解切换系统最大吸引域.数值仿真结果表明:饱和切换系统在多李亚普诺夫函数切换律的作用下,其超调量、协调时间和动态性能指标明显优越性各个子系统.     

基于观测器的离散马氏跳变系统的故障估计

基于观测器的离散马氏跳变系统(D-MJSs)是随机的,但系统待估计的故障是确定性信号,因此很难直接研究该系统的故障估计问题.针对该问题,本文提出一种构造辅助系统方法,通过对随机变量取期望来构造确定性的中间变量,进而建立的中间估计器可以同时估计系统状态和故障.此外,基于一种新的放缩手段,进一步考虑转移概率矩阵(TPM)不确定的情况.所有条件均以线性矩阵不等式(LMIs)给出,并保证状态误差是输入状态稳定的.数值仿真算例验证了所提方法的有效性和优越性.     

随机丢包时延网络控制系统动态输出反馈控制

针对传感器与控制器、控制器与执行器之间具有随机丢包和时延的网络控制系统,研究统一建模及动态输出反馈控制问题.采用多个马尔可夫链分别描述前向通道和反馈通道的随机丢包与时延过程,将闭环网络控制系统建模成具有多个模态的马尔可夫随机跳变系统.利用增广矩阵技术和李雅普诺夫方法得到闭环系统随机稳定的充分条件,给出动态输出反馈控制器的设计方法.通过倒立摆系统验证动态反馈控制的有效性.     

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.     

随机分布系统基于广义H∞控制的PDF跟踪控制

针对非高斯随机系统,提出了基于线性B样条逼近的广义系统建模方法;讨论了这类广义系统基于H∞状态反馈控制器的设计,解决了非高斯随机系统输出概率密度函数（PDF）跟踪控制和干扰抑制问题;基于线性矩阵不等式,得到了该问题H∞状态反馈控制器存在的充分必要条件。最后,运用仿真验证了所提出方法的有效性。     

非自治混沌系统中时滞的反馈控制和应用

基于非自治混沌系统稳定性理论和李雅普洛夫泛函方法,研究了利用线性时滞反馈控制器实现一类非自治混沌动力系统的同步和稳定性分析问题,证明了所提方法的正确性。通过混沌系统适当分离出的非线性项的耦合,得到一个用线性矩阵不等式(LMIs)给出的更弱保守性且更一般的同步判据。在混沌系统中引入时滞反馈信号,用分析手段得到了与原系统相应系统平衡点的渐进稳定性。并通过数值模拟验证了该方法的有效性。     

带极点约束离散广义分段仿射系统的 Hゥ保性能控制

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的离散时间广义分段仿射系统和一个二次型性能指标,研究具有极点约束的Hゥ最优保性能输出反馈控制律的设计问题。通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本引理,提出了对于二次型性能指标使参数不确定离散广义分段仿射系统具有二次D-稳定性,且满足鲁棒Hゥ性能指标的静态输出反馈控制器的设计方法。通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段仿射系统既容许又满足二次型性能指标的Hゥ输出反馈控制器增益,仿真结果证明了所提设计方法的有效性。     

执行器跳变故障的失效卫星轨迹跟踪控制

研究了执行器跳变故障的失效卫星轨迹跟踪控制问题,提出了具有跳变控制输入的模型参考跟踪控制器设计方法。结合随机稳定和模型参考跟踪定义,给出了失效卫星轨迹跟踪控制的问题描述。同时考虑系统存在扰动以及推力受限情形,利用线性矩阵不等式方法和非齐次广义Sylvester矩阵方程的参数化解方法,分别设计了对干扰具有抑制效果的鲁棒H_∞状态反馈控制律和完全参数化形式的前馈补偿器。将所提出的方法应用于卫星在轨交会控制系统的控制器设计,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

Stabilization of a class of fuzzy stochastic jump systems with partial information on jump and sojourn parameters

This paper addresses the problem of the design of controller for fuzzy semi-Markov jump systems with hidden modes against the incomplete information on probability density functions of sojourn time. Two ubiquitous circumstances in practice are taken into account, which are often ignored in other related work:(1) the phenomenon that system modes cannot be accessed entirely is considered proactively;(2) finitely accessible information on probability density functions is studied in this paper. By virtue of hidden semi-Markov chain, the underlying systems are modeled as hidden semi-Markov jump systems, which are more general than semi-Markov jump systems. Sufficient conditions on the existence of desired accessible-mode-dependent fuzzy controller are derived such that the fuzzy hidden semi-Markov jump systems is mean square stable. Based on the emission probability matrix, the presented control policy overcomes the possible mode-mismatch between the system mode and the accessible mode.Finally, an example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed control method.     

变时滞不确定广义Markovian跳系统的滑模控制

针对一类含有变时滞和非匹配不确定参数的随机广义Markovian跳系统,提出一种滑模控制的方案。首先构造不带跳变的切换函数,利用线性矩阵不等式给出该系统随机鲁棒渐近稳定的充分条件;然后,为使闭环系统的状态轨迹在有限时间内到达切换面,利用Lyapunov稳定性方法设计了滑模控制器及切换规则;最终使闭环系统产生稳定的滑动模态。数值算例验证了该方法的有效性和可行性。     

饱和切换系统鲁棒H∞静态输出反馈控制

研究一类具有饱和输入的多胞不确定性离散切换系统,在平均驻留时间切换方式下的鲁棒H∞静态输出反馈控制问题.基于参数依赖间断切换Lyapunov函数和几个基本引理,通过求解LMI最优问题,设计出在平均驻留时间切换信号下,使闭环系统达到局部指数稳定的鲁棒H∞静态输出反馈控制器.仿真结果表明了所提设计方法的有效性.     

基于随机丢包的网络控制系统控制器设计

针对网络控制系统的数据包丢失(丢包)问题,提出将数据包丢失过程理解为一类随机过程,将随机丢包丢失过程建模为一个随机Markov链,系统的模型则可以表示成一类Markov跳变系统.利用Lyapunov稳定性、Markov跳变系统理论和随机最优控制理论分析闭环系统的稳定性,设计基于随机丢包的动态输出反馈控制器,利用Matlab的LMI工具箱,利用双线性矩阵不等式的可行解给出控制器的参数.并用实例验证了该方法的有效性.     

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．     

转移概率不完全已知的离散随机Markov跳跃系统的稳定性与镇定控制

研究了一类转移概率不完全已知的离散随机Markov跳跃系统(MJSs)的稳定性与镇定控制问题。以严格线性矩阵不等式的形式给出了离散随机MJSs均方渐近稳定的充分必要性判据,并设计了状态反馈镇定控制器;通过数值仿真验证了结论的正确性。     

Stabilization of Fractional Order Hyperchaotic Systems with Uncertainties via Output Feedback Sliding Mode Control

An output feedback sliding mode controller is designed for the stabilization of fractional order hyperchaotic systems including uncertainties in the state matrix and the output matrix. On the basis of auxiliary system,a sliding mode control law with output feedback characteristics is researched by studying the structure decomposition of fractional order hyperchaotic systems. Based on fractional order Lyapunov stability theorem,a switching surface is designed by using linear matrix inequality( LMI) method. Using a simple adaptation,an improved sliding mode controller is given to guarantee the existence of the sliding mode. Moreover,numerical simulations are performed to confirm the effectiveness and feasibility of the stabilization control scheme.     

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.     

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。