不确定时滞系统的保代价H∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。     

不确定时变时滞系统的保成本H∞鲁棒可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保成本H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保成本H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法,所得的结果是时滞相关的。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时变时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H_∞范数的干扰抑制能力。     

不确定时滞系统的保代价H∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H_∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H_∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。     

基于观测器的不确定广义时滞系统保成本控制

讨论了基于观测器的一类不确定广义时滞系统的保成本控制问题,给出了系统保成本控制器的设计方法.控制器的构造使得闭环系统是鲁棒稳定的.利用线性矩阵不等式以及Lyapunov函数方法,给出了鲁棒保成本控制器存在的充分条件以及相应的可保成本指标,并证明了这个条件等价于一组线性矩阵不等式(LM Is)的可解性问题,同时推广了已知的相关结果.最后以算例验证了设计方法的有效性.     

污水处理系统的鲁棒保成本控制

针对采用活性污泥法的污水处理系统,研究其鲁棒保成本控制问题。根据活性污泥法污水处理过程的特点,建立范数有界的不确定系统模型;利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,设计鲁棒保成本状态反馈控制律,使得闭环系统鲁棒渐近稳定,并且系统的性能指标不超过某个确定的上界。以某污水处理厂的污水处理系统为例,应用所设计的控制器进行仿真研究,结果表明:所设计控制算法是有效的。     

基于观测器的广义时滞系统弹性保成本控制

在同时考虑系统矩阵参数不确定性和控制器不确定性对系统性能影响的前提下,研究了一类基于观测器的不确定广义时滞系统的弹性保成本控制问题.基于Lvapunov稳定性理论,通过构造广义Lyapunov函数和广义二次性能指标函数,以线性矩阵不等式的形式给出了基于观测器状态反馈的弹性保成本控制器的设计方法.该控制器不仅保证了广义时滞系统是鲁棒稳定而且使其具有相应的性能指标上界.采用一种新方法将系统弹性保成本控制器设计和状态观测器增益矩阵求取转化为两组严格线性矩阵不等式的可行解问题.最后通过算例验证了该方法的可行性和有效性.     

传感器失效下不确定离散时滞系统的静态输出反馈鲁棒可靠保成本控制

针对一类参数不确定离散时滞系统,研究了当传感器发生增益故障情况下的静态输出反馈保成本可靠控制器设计问题.系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,传感器元件具有部分输出增益故障.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了含有时滞记忆和无时滞静态输出反馈保成本鲁棒可靠控制律的存在条件.通过求解由一组线性矩阵不等式所表示的凸优化问题可以得到使得闭环保成本上界最小的鲁棒可靠控制器.最后通过仿真示例说明所提出方法的正确性.     

一类大时滞非线性网络控制系统的H∞保成本控制

本文研究一类大时滞不确定非线性网络控制系统的H∞保成本控制问题. 首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型. 然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法, 给出H∞保成本控制律的存在条件和H∞保成本控制器的设计方法. 进而通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保成本控制器. 最后仿真结果验证了该控制算法的有效性.     

具有H∞干扰抑制的中立型系统保成本控制

针对一类范数有界时变非线性不确定性的中立型系统,将其转化为时滞广义系统.利用时滞广义系统的相关理论、Lyapunov-Krasovskii稳定性定理和线性矩阵不等式方法,通过无记忆状态反馈实现了具有H∞干扰抑制的保成本控制,并给出了具有H∞干扰抑制的中立型系统保成本控制器存在的充分条件及相应的干扰抑制保成本指标.控制器的设计使得闭环系统鲁棒稳定,具有给定H∞干扰衰减度同时使给定的干扰抑制保成本指标最优.所得结论等价于一组线性矩阵不等式（LMI）的可解性问题.最后给出算例以验证设计方法的有效性.     

具有非线性扰动的广义系统的鲁棒H∞控制

研究具有非线性结构扰动广义系统的鲁棒H∞控制和鲁棒H∞保性能控制问题,该不确定性为时间和状态的函数.且满足Lipschitz条件.目的是分别设计系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器.应用线性矩阵不等式方法,分别给出了系统的鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件.当这些条件可解时,分别给出了鲁棒H∞控制器和鲁棒H∞保性能控制器的表达式.最后通过一个仿真算例说明了所给出方法的应用.     

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,研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客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.     

一类时滞组合系统的优化保成本容错控制

对一类时滞组合系统，研究了依赖时滞的分散状态反馈可靠保成本控制器的设计问题．采用线性矩阵不等式方法，导出了时滞依赖可靠保成本控制器的存在条件和参数化表示．进而，通过建立和求解一个线性矩阵不等式组约束的凸优化问题，给出了优化保成本容错控制器的设计方法．仿真实例验证了这个设计法的有效性．     

Robust reliable guaranteed cost control of positive interval systems with multiple time delays and actuator failure

This paper addresses the robust reliable guaranteed cost control problem of positive interval systems with multiple time delays and actuator failure for a given quadratic cost function. Through constructing a Lyapunov–Krasovskii functional, a sufficient condition for the existence of robust reliable guaranteed cost controllers is established such that the closed-loop system is positive and asymptotically stable, and the cost function is guaranteed to be no more than a certain upper bound. Based on the linear matrix inequality method, a criterion for the design of robust reliable guaranteed cost controllers is derived which can tolerate all admissible uncertainties as well as actuator failure. Moreover, a convex optimisation problem with linear matrix inequality constraints is formulated to design the optimal robust reliable guaranteed cost controller which minimises the upper bound of the closed-loop system cost. A numerical example is given to show the effectiveness of the proposed methods.     

线性不确定时滞系统的可靠保成本控制

讨论了执行器故障下,线性不确定时滞系统的可靠保成本控制问题。提出了更实际、更一般的执行器故障模型;给出了以LMI表达的故障系统渐近隐定以及成本函数有上界的充分条件;进一步对执行器故障情况下的成本函数上界进行了优化,该优化是通过一个LMI组的最小化问题来实现的,对扰动输入具有一定的衰减性能。仿真实例验证了所得结果的有效性。     

不确定离散时间切换系统的鲁棒保性能控制

本文基于平均滞留时间和多Lyapunov函数方法,研究了一类线性不确定线性离散切换系统的保性能鲁棒控制问题,以线性矩阵不等式的形式设计了状态反馈保性能控制器使得相应的闭环系统对所有允许的不确定性是全局指数稳定的,并得到一个加权性能上界.仿真结果表明了该方法的有效性.     

Robust reliability method for non-fragile guaranteed cost control of parametric uncertain systems

The problem of non-fragile guaranteed cost control of uncertain systems is studied from a new point of view of reliability against uncertainties. An efficient robust reliability method for the analysis and design of non-fragile guaranteed cost controller of parametric uncertain systems is presented systematically. By the method, a robust reliability measure of an uncertain control system satisfying required robust performance can be obtained, and the robustness bounds of uncertain parameters such that the control cost of a system is guaranteed can be provided. The optimal non-fragile guaranteed cost controller obtained in the paper may possess optimal guaranteed cost performance satisfying the precondition that the system is robustly reliable with respect to uncertainties occurring in both the controlled plant and controller gain. The presented formulations are in the framework of linear matrix inequality and thus can be carried out conveniently. The presented method provides an essential basis for the tradeoff between reliability and control cost in controller design of uncertain systems. Two numerical examples are provided to demonstrate the efficiency and feasibility of the presented method. It is shown that the coordination and simultaneous realization of the system performance, control cost, and robust reliability in control design of uncertain systems are significant.     

不确定时滞系统鲁棒容错控制研究

研究一类不确定时滞系统的鲁棒容错控制问题。针对既有状态滞后,又有控制输入滞后,且假定状态和控制输入的不确定项均是范数有界的线性系统,通过引入无记忆状态反馈控制器,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了一个在传感器完全失效或执行器完全失效故障情况下具有鲁棒容错性能的充分条件,并用求解线性矩阵不等式组方便地得到容错控制器设计结果。最后用算例验证了该设计方法的有效性和可行性。     

一类分布时滞不确定系统的鲁棒非脆弱保性能控制器设计

研究了一类具有分布时滞的线性不确定系统的鲁棒非脆弱保性能控制问题.考虑分布时滞系统和状态反馈控制器均具有时变不确定性,通过构造新的含三重积分项的Lyapunov-Krasovskii泛函,并结合不等式推导技巧,以线性矩阵不等式形式给出了系统鲁棒非脆弱保性能控制器存在的充分条件.该方法保证了给定的二次性能函数不超过一个确定的界并且是分布时滞相关的.仿真实例表明了该方法的可行性和有效性.     

线性不确定时滞系统的可靠保性能鲁棒控制

研究了含有故障执行器的线性不确定时滞系统的可靠保性能鲁棒控制问题.执行器故 障模型概括了执行器正常、执行器部分退化和执行器完全失效三种情况,系统的性能函数是带 有故障输入项的积分二次函数.利用Lyapunov稳定理论及矩阵不等式方法,得到了系统存在可 靠保性能鲁棒控制器的代数矩阵不等式(AMI)形式的充分条件和控制器的设计方法,给出了系 统的一个可保性能的表达式.基于LMI方法,给出了AMI的一个求解算法.一个数值例子说明 结论的可行性.