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.     

一类变时滞不确定切换系统的鲁棒控制器设计

基于线性矩阵不等式方法和凸组合技术,研究了一类具有范数有界不确定性的切换系统的状态反馈控制问题.系统的状态时滞是时变的,外部非线性扰动分解成满足匹配条件和不满足匹配条件两部分.在每个子系统均不能镇定的情况下,利用单Lyapunov函数方法和多Lyapunov函数方法,分别得到了此类系统鲁棒可稳的充分条件,并相应的转化为求解线性矩阵不等式问题.进而设计出鲁棒控制器和相应的切换策略,保证闭环系统是渐近稳定的.最后,通过数值算例说明了本文所设计方法的正确有效性.     

一类不确定性离散切换线性系统的鲁棒H_∞控制(英文)

论述了一类指数不确定性离散切换线性系统的鲁棒H∞控制问题.利用泰勒级数逼近和凸多面体技术,将上述系统转化为等价的具有模有界的多项式不确定模型.对于这个模型,设计一个切换规则和与其相应的状态反馈控制器,采用多Lyapunov函数技术和线性矩阵不等式方法,使得该系统是H∞扰动抑制渐进稳定的.     

不确定离散切换系统鲁棒保性能控制器设计

对一类具有范数有界参数不确定性的离散切换系统和一个二次型性能指标,研究其鲁棒保性能状态反馈控制器的设计问题.利用切换Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件,并获得了控制器的一个参数化表示.在此基础上,将次优保性能控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束下的凸优化问题.数值例子说明了所提设计方法的有效性.     

传感器饱和约束下线性系统的鲁棒故障检测

考虑传感器输出饱和约束条件,研究了一粪线性连续系统的鲁棒故障检测问题.在非零扰动情况下,提出了保证故障检测系统一致有界稳定性的充分条件.基于线性矩阵不等式(LMI)方法,给出H∞鲁棒故障检测滤波器的系统化设计方法.     

外扰已知时滞不确定系统自适应滑模控制

针对一类外部扰动已知、具有匹配不确定性和状态时滞的多输入、多输出线性系统,基于线性矩阵不等式理论提出了一种自适应滑模控制方法。首先利用线性矩阵不等式求解得到滑动模态存在的充分条件,使系统在滑动模态下对于匹配不确定性扰动和状态时滞具有完全不变性;然后引入Sigmoid函数,并根据Lyapunov稳定性理论设计了自适应滑模控制器,使sigmoid函数的边界层厚度以及切换增益可根据系统状态进行自适应调节,削弱了控制器输出的抖振现象,并基于Lyapunov理论证明了该控制方法的稳定性。最后以智能车辆车道线保持控制为例验证了该方法的可行性及有效性。     

带有扰动和执行器饱和的离散线性系统的集合不变性条件

通过引入复合二次Lyapunov函数,给出了判定带有外界扰动和执行器饱和的离散线性系统集合不变性的充分条件.同时,利用Schur补引理,把集合不变性条件转换为线性矩阵不等式（LMI）,为集合不变性的判断提供了可行的方法.本文结果是已有文献给出的集合不变性条件的推广,它能用来很好地扩大系统的吸引域.     

一类非线性时滞系统的鲁棒H_∞混杂状态观测器设计

研究一类基于切换的非线性时滞系统的鲁棒状态观测器的设计问题.在系统存在有限个备选的状态观测器,并且每一个单一的观测器均不是系统的鲁棒H∞观测器的假设下,针对状态观测器增益矩阵全部已知或全部未知的2种情形,分别利用单Lyapunov函教技术和多Lyapunov函数技术,设计出状态观测器间的切换律,并获得了保证误差系统渐近稳定和H∞范数有界的2个充分条件.且当增益矩阵全部未知时,给出了增益矩阵的显式表达.     

时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定

针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统,研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.所考虑的系统不确定性是时变的,且满足范数有界条件.假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得,给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式,通过构造增广系统,设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器,以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定.借助于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性.     

基于观测器的不确定广义系统的鲁棒无源控制

针对状态变量具有范数有界扰动的一类不确定广义系统,研究其基于观测器的鲁棒无源控制问题．首先利用Lyapunov函数方法和矩阵放缩法,以矩阵不等式的形式给出了闭环系统广义二次稳定且鲁棒严格无源的条件．然后以线性矩阵不等式（LMI）的形式给出了系统存在所设计观测器的充分条件,并给出了观测器型控制器的参数表示．同时给出求解问题的具体算法．最后给出算例说明此设计方法的有效性,该结论可以推广到状态与输入均具有扰动的情况．     

持续有界扰动下一类不确定时变时滞大系统的分散鲁棒镇定

考虑了一类持续有界扰动下时变时滞大系统的分散鲁棒镇定问题,通过构造lyapunov函数,利用线性矩阵不等式知识,提出了此类大系统可分散镇定的充分条件．通过求解一凸优化问题,给出具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法．通过一组数值算例证明了这种方法的有效性．     

离散广义系统的鲁棒控制器设计

利用二次稳定的概念 ,研究了带有外部干扰的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行二次稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且这一条件被表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决     

持续有界扰动下一类不确定时滞大系统的分散鲁棒镇定

考虑了一类持续有界扰动下不确定时滞大系统的分散鲁棒镇定问题,通过构造lyapunov函数,利用线性矩阵不等式知识,提出了此类大系统可分散镇定的充分条件,通过求解一凸优化问题,给出具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法。最后通过一组数值算例证明了这种方法的有效性。     

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.     

中立型随机时滞系统的时滞依赖鲁棒非脆弱H_∞控制

针对一类中立型随机时滞系统,本文利用随机Lyapunov稳定理论和Ito微分法则,研究了其非脆弱镇定和H∞控制问题。在控制器增益分别具有加法式摄动和乘法式摄动的情形下,推导出系统随机鲁棒可镇定和鲁棒H∞控制器存在的充分条件。通过求解线性矩阵不等式(linear matrix ine qualities,LMI),设计了中立型随机时滞系统的记忆状态反馈非脆弱控制器,并给出控制器的存在条件是时滞依赖。数值仿真结果表明,此控制器使中立型随机时滞系统的鲁棒性是随机稳定的,且具有干扰衰减系数γ∞。     

时变时滞不确定采样系统的鲁棒镇定控制

针对时变时滞不确定采样系统,研究了时滞依赖的鲁棒镇定控制器设计问题。通过引入一个自由变量,得到了一个新的具有更低保守性的Lyapunov渐近稳定判据。利用该判据,采用线性矩阵不等式技术推导了此类系统的时滞依赖鲁棒镇定控制器存在的充分条件。数值算例验证结果表明所提出的算法比已有的设计方法具有较低的保守性。     

带有状态时滞和输入时滞的不确定中立系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类带有状态时滞和输入时滞的不确定中立系统的鲁棒H∞控制。通过选择适当的Lyapunov函数,采用积分不等式方法,结合自由矩阵思想,并且利用线性矩阵不等式(LMI)技术,得到了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖性条件。最后,通过数值算例验证了此结论的可行性以及有效性。