一般模型2-D系统的观测器设计理论

该文讨论了2-D一般模型(2DGM)在标准边界条件下的渐近观测器的存在性条件及其设计问题.为此,首先将由Bisiacco等人在1985年发展起来的相应于对角边界条件的2-D、渐近稳定性理论推广到了具有标准边界条件的2-D一般模型.在此基础上,借助于局部能控性概念,建立了一系列十分类似于1-D情形的观测器的存在条件,从这些存在条件出发也可以得到相应的观测器设计算法,最后还得出了2DGM的分离性定理.     

关于可分2－D系统的几个注记

可分２－Ｄ系统是一类具有良好特性的重要的特殊２－Ｄ系统，它在多方面均有重要的应用．本文在已有结果的基础上对具有可分性的２－Ｄ多输入多输出系统在再实现问题、渐近稳定性代数判据、状态观测器设计等方面进行了较为广泛的研究，得到了许多较好的结果．     

关于可分2-D系统的几个注记

可分２－Ｄ系统是一类具有良好特性的特殊２－Ｄ系统，它在多方面均有重要的应用。本文在已有结果的基础上对具有可分性的２－Ｄ多输入多输出系统的再实现问题、渐近稳定性代数判据、状态观测设计等方面进行了较为广泛的研究，得到了许多较多的结果。     

一般模型2-D系统干扰解耦观测器设计

提出了一般模型2-D系统(2DGM)的观测器关于干扰解耦的条件,并给出了2DGM干扰解耦观测器的两种设计方法和算例.     

一般2-D线性常系数离散状态空间模型渐近稳定性的一类Lyapunov方法

本文给出了一般2-D线性常系数离散状态空间模型(2-D GM)的渐近稳定性的定义以及相应的判据,并借助于Lyapunov方程给出了2-D Roesser Model(2-D RM)渐近稳定条件,推广和简化了文献[1,7]的有关结论。最后通过行列式的一个简单性质,证明了关于2-DGM渐近稳定性的判定可以转化为一类特殊的2-D RM的相应问题,从而得到了判定2-D GM渐近稳定性的Lyapunov方法。     

2-D系统模能控性和模能观性判据

本文指出并纠正了文［１～３］关于２－Ｄ系统模能控性和模能观性判据的错误。     

2－D系统的干扰解耦

本文讨论了２－Ｄ系统的干扰解耦问题（ＤＤＰ），将１－Ｄ系统理论中的有关结果推广到了２－Ｄ线性离散常系数一般模型（２－ＤＧＭ），得到了问题可解的充分条件和必要条件以及相应的算法．这些结果较好地改进了现有结果     

2D 系统的因果能达性

本文给出了２ＤＲｏｅｓｓｅｒ模型的一种新的能达性定义，并证明了这一新概念与Ｂｉｓｉａｃｃｏ在１９８５年提出了因果能观性是对偶的，从而最终完善了现有２Ｄ离散系统性能达（能现）性与能控（可重构）性理论，最后本文还将结果推广到２Ｄ一般离散模型，并利用陈文德在１９８４年的结果给出了这种新的能达性的一类应用。     

线性时滞系统的状态观测器设计及其分离性讨论

根据控制和观测间的对偶性，论证了“通过对偶系统控制器的设计来获得线性时滞系统的状态观测器”这一方法的可行性，并就一工业实例作了计算机仿真。另外，对含状态观测器、并具线性状态估计值反馈结构的闭环系统的分离性作了探讨。     

奇异系统的一类新型观测器

本文利用非线性跟踪－微分器，设计出了线性时不变奇异系统的观测器。这里仅要求原系统Ｒ－能检，对原系统的控制输入，仅只要求它有界可积，从而很大地减弱了设计条件。     

一类非线性不确定系统的鲁棒观测器设计

对于一类非线性不确定系统，给出一种基于观测器的鲁棒稳定控制器设计的新方法，它适用于一般匹配不确定系统，且对全维和降维两种观测器均进行了研究．设计实例表明，所设计的控制器反馈增益幅值较小、实现方便．     

DESIGN OF REDUCED‐ORDER FUNCTIONAL OBSERVERS FOR LINEAR SYSTEMS WITH UNKNOWN INPUTS

This brief paper presents new conditions for the existence and design of reduced‐order linear functional state observers for linear systems with unknown inputs. Systematic procedures for the synthesis of reduced‐order functional observers are given. Numerical examples are given to illustrate the attractiveness and simplicity of the new design procedures.     

降阶函数观测器的参数化

给出了线性系统函数观测器的一个新的参数化表示,并分析了其物理意义及状态空间解释.本文得到的函数观测器的阶数比已往的结果降低了系统的输出数     

UNKNOWN INPUTS OBSERVERS DESIGN FOR DELAY SYSTEMS

This paper concerns the design of functional, reduced and full order observers for linear time delay systems with unknown inputs. A new method generalizing those existing in the literature is presented for systems with unknown inputs, these unknown inputs are present in both the state and the measurement equations. Conditions for the existence of these observers are given and sufficient conditions for the stability independent of delays are derived using linear matrix‐inequality (LMI) formulation. The independent of internal delay and independent of delay cases are also presented. A numerical example is presented to illustrate our approach.     

一类非线性时变系统基于观测器的反馈稳定化

1　引言目前,有关非线性系统的状态反馈控制已取得了许多引人注目的研究结果,其中状态可测是此控制方法中的一个必不可少的假设.在实际中,许多系统的状态是部分可测或不完全可测,故构造观测器,并用估计状态实现反馈控制是一个非常有意义的研究工作.本文研究了一类仿射非线性时变系统基于状态观测器的输出反馈稳定控制问题.首先设计了系统的状态观测器,然后综合控制器和观测器得到了非线性输出反馈控制器,并证明了反馈后闭环系统的指数稳定性.研究结果表明,系统的控制器与观测器可以分离独立进行设计.2　系统的描述及预备知识考虑下列非线性…     

非线性系统指数型降维观测器设计

1 引言 控制系统的状态反馈对各种综合问题显示了其极大的优越性,但系统状态通常不可直接测量到,这就有必要引入状态观测器.对线性系统,著名的Kalman滤波器和Luenberger观测器设计方法为其提供了较为完善的答案.对非线性系统而言,观测器设计是一项具有复杂性的研究工作并引起了众多人的关注.通常来说,有这样几类非线性观测器设计方法:扩展Kalman 滤波器[1]及扩展Luenberger观测器方法[2],非线性坐标变换法[3～5]及类Lyapunov方法[6～10].与线性系统一样,非线性系统按其结构可分为全维观测器和降维观测器.本文对Lipschitz非线性系统降维观测器设计方法进行了讨论.     

DESIGN MODIFICATION OF SLIDING MODE OBSERVERS FOR UNCERTAIN MIMO SYSTEMS WITHOUT AND WITH TIME‐DELAY

In this paper, the sliding mode observers design techniques for MIMO and as a simple example for SISO systems are systematically advanced as a first purpose. Design parameters are selected such that on the defined switching surface always is generated asymptotically stable sliding mode. Moreover, observer state error dynamics is globally robustly asymptotically stable. Then, advanced design techniques are generalized to the design of a new modification of sliding mode observers for uncertain MIMO systems with time‐delay. Robust sliding and global asymptotic stability conditions are derived by using Lyapunov‐Krasovskii V‐functional method. By these conditions observer parameters are designed such that an asymptotically stable sliding mode always is generated in observer and observer state error dynamics is robustly globally asymptotically stable. The main results are formulated in terms of Lyapunov matrix equations and inequalities. Design example for AV‐8A Harrier VTOL aircraft with simulation results using MATLAB‐Simulink show the effectiveness of proposed design approaches.     

2-D系统的稳定性问题

以线性矩阵不等式为工具,研究有关2-D系统第二类Fornasini-Marchesini模型的稳定性的问题.首先提出了该类系统的一种Lyaptunov不等式,由此给出了该类系统渐近稳定的新的判别条件.其次,给出了该类系统能稳定化的充分条件和反馈矩阵的求法.最后,提出了一种求该类系统的稳定性裕度下界的方法,并指出了利用该方法得到的稳定性裕度的下界大于原有文献中给出的下界.