广义马尔科夫跳变系统的事件触发异步故障检测滤波

针对一类具有事件触发机制的离散时间广义马尔科夫跳变系统,解决了异步故障检测滤波问题;提出了一种事件触发策略,实现了合理利用网络资源,降低通信负担的目的;考虑了系统模态和滤波器模态之间存在的异步现象,使用两种不同的马尔科夫链来分别表示系统模态和滤波器模态,并在此基础上提出了一种异步故障检测滤波器的设计方法;通过将异步故障检测滤波器的设计问题与事件触发机制相结合,根据Lyapunov稳定性理论,给出了保证残差误差系统具有正则性、因果性和随机稳定的并且满足H_∞性能的充分条件,通过求解一组特定的线性矩阵不等式,得到了期望的异步故障检测滤波器参数;最后,通过一个仿真例子说明了所设计的异步故障检测滤波器的设计方法是有效的。     

未知周期DoS攻击下奇异摄动信息物理系统H∞滤波设计

针对奇异摄动信息物理系统在未知周期拒绝服务攻击(denial-of-service,DoS)下的状态估计问题,提出事件触发多时间尺度切换滤波器设计方法.首先,在传感器与滤波器之间引入事件触发机制确定采样数据是否传输至网络中,可以达到节约网络资源的目的;然后,在此事件触发机制的基础上,考虑未知周期Dos攻击问题,建立滤波误差切换系统,通过构建依赖奇异摄动参数的Lyapunov函数,提出奇异摄动信息物理系统切换滤波器设计方法,得到较小的估计误差,从而克服设计过程中的病态数值问题,降低网络通信中DoS攻击对系统的不良影响,保证误差系统指数稳定且满足H_∞性能,实现未知周期DoS攻击下系统的状态估计;最后,利用电路仿真算例验证所提出的滤波器设计方法的有效性.     

基于自适应事件触发和量化的时滞系统分布式滤波

研究基于自适应事件触发机制和量化的时滞系统分布式滤波问题,设计自适应事件触发机制,此触发机制不仅取决于滤波器自身最新释放数据和当前估计值,还取决于自身和邻居节点最新释放数据的误差。相较于固定参数事件触发,自适应事件触发参数根据滤波性能动态变化。考虑传感器精度和网络传输带宽优先,在数据传输前进行量化处理。构造Lyapunov函数并给出滤波误差系统均方指数稳定且满足l₂-l_∞性能指标的充分条件,设计带有数据量化的离散时滞系统分布式l₂-l_∞滤波器,并通过线性矩阵不等式方法求解滤波器参数。仿真实例说明设计的滤波器能够降低数据量化带来的影响,且自适应事件触发机制相较于固定参数事件触发,在保证滤波性能前提下能够降低数据传输频率,节约网络通信资源。     

具有随机网络攻击的切换信息物理系统的事件触发控制（英文）

本文研究了随机网络攻击下切换信息物理系统的事件触发控制问题.将信息物理系统描述为一种切换线性系统形式.引入事件触发机制来节省系统资源和减轻网络负载,当误差超过给定阈值时传感器中的采样数据才通过通信网络传输到控制器中.考虑在传感器与控制器的通信网络中受到两种不同特征的随机网络攻击.在网络攻击和所设计的事件触发控制器下,建立了切换随机信息物理系统模型.利用模态依赖平均驻留时间方法构建了相应的切换信号.在设计的事件触发控制器和模态依赖平均驻留时间切换信号下实现了系统的均方指数稳定性,并给出了控制器增益.最后,通过实例验证了所得理论结果的有效性.     

基于周期动态事件触发的网络化切换系统的分析与控制

针对网络化系统研究具有模态依赖平均驻留时间(MDADT)和异步的线性切换系统的周期动态事件触发$H_\infty$控制.与已有切换系统事件触发方式不同,周期动态事件触发引入动态事件触发参数,且具有最小的事件触发间隔下界,在降低数据发送数量的同时,能够有效避免奇诺行为;利用MDADT方法和多Lyapunov函数技术,给出闭环系统具有指数稳定和$H_\infty$加权性能的充分条件;在此基础上,针对周期动态事件触发机制中可能存在的异步问题,提出相应的控制器设计准则.最后,通过算例验证所得结果的优越性.     

马尔可夫信息物理系统拒绝服务攻击安全控制

研究了马尔可夫跳变信息物理系统（CPSs）在模态依赖拒绝服务（DoS）攻击下的安全控制问题.提出了一种新颖的模态依赖事件触发策略来减少网络资源消耗.特别地，DoS攻击被设置为依赖系统模态，从而更贴近实际的应用.基于Lyapunov Krasovskii泛函方法建立了闭环系统在DoS攻击下渐近一致有界的充分性条件.更进一步，根据矩阵技术设计了所需的安全控制器.最后，通过一个实例说明了该方法的有效性.     

离散切换线性系统的异步滤波器设计

利用模型依赖的平均驻留时间策略研究离散异步切换线性系统的指数H_∞滤波问题.考虑到在实际问题中,所设计的模型依赖的全阶滤波器的切换往往会滞后于其相应的子系统,将子系统的运行区间划分为与滤波器匹配的区间和不匹配的区间.针对两种工作模态,利用模型依赖的平均驻留时间切换策略和μ依赖的多Lyapunov函数方法完成滤波器的设计,并使得增广得到的异步滤波误差系统全局一致指数稳定且满足指数H_∞性能指标.该滤波器存在的充分条件在文中以线性矩阵不等式的形式给出.最后通过数值仿真验证所提方法的有效性.     

基于自适应事件触发的时滞系统分布式${l_2}text{-}{l_infty}$滤波

研究一类基于自适应事件触发机制的时滞系统分布式滤波问题.自适应事件触发条件由滤波器自身最新释放数据、当前时刻估计值及邻居节点最新释放数据共同决定.此事件触发机制采用阈值自适应调节方案,阈值参数在保证滤波器性能的前提下根据滤波误差动态变化,最大程度上节约网络通信资源.首先,给出滤波误差系统均方指数稳定的充分条件;其次,构造一个Lyapunov函数来分析滤波误差系统满足l2-l∞的性能指标;再次,设计离散时滞系统分布式l₂-l_∞滤波器,并通过线性矩阵不等式方法求解滤波器参数;最后,通过仿真实例说明滤波器能够降低系统时滞带来的影响,且在保证滤波性能前提下减少通信次数,节约网络资源.     

基于转移依赖Lyapunov函数离散时间切换系统的异步$l_2-l_infty$滤波

主要研究离散时间切换系统在容许路径依赖混合驻留时间(AED-IDT)切换下异步$l_2-l_\infty$滤波器的设计问题.不同于以往的研究结果,提出一种异步转移依赖凸Lyapunov函数,得到了低保守性稳定性判据.所设计Lyapunov函数的创新之处在于其构建不再依赖系统模态,而是依赖当前激活的滤波器模态和刚刚运行结束的滤波器模态.鉴于所设计Lyapunov函数具有凸性质,这为所提出方法提升自由度和灵活性创造了空间.采用转移依赖凸Lyapunov函数和AED-IDT切换策略,能够得到保证滤波误差系统全局一致指数稳定,且具有$l_2-l_\infty$性能的充分条件.在此基础上,提出异步$l_2-l_\infty$滤波器的设计方法.最后,通过一个数值实例和一个切换RLC应用电路来验证所得结果的有效性,并经过仿真实验验证了所提出设计方法能够保证更紧的驻留时间界和较小的滤波误差结果.     

离散多智能体系统中分布式事件触发的H∞滤波

研究了具有切换拓扑的离散时间多智能体系统的事件触发H_∞滤波问题.构造了一种新的分布式事件触发控制方案,以确定是否每个智能体应该传输当前采样数据到滤波器,从而有效的节约网络资源.考虑到网络诱导时延的存在,同时利用马尔可夫过程对网络拓扑的切换进行建模,采用事件触发控制方案并结合所提的H_∞滤波器,将分布式滤波误差系统建模成一个具有多时变时延的闭环系统.利用包含多区间上下界信息的Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式方法,得到了保证闭环系统实现具有H_∞性能指标渐近稳定性的一些充分条件和H_∞滤波器参数的设计方法.最后,通过两个数值算例说明了该方法的有效性.     

广义时滞系统的时滞依赖L2-L∞滤波

讨论广义时滞系统的L2-L∞滤波问题. 目的是设计全阶滤波器保证滤波误差系统的时滞依赖指数允许性和给定的L2-L∞性能指标. 通过解线性矩阵不等式获得所需的滤波器. 数值例子表明结果具有较小的保守性.     

不确定时滞离散非线性系统的鲁棒耗散滤波

研究了一类带参数不确定性和非线性动态的离散时滞系统的鲁棒耗散滤波问题.所给系统中的不确定项是时变未知且范数有界.基于Lyapunov稳定性方法,先对参数已知而带有非线性动态的时滞离散系统,给出渐近稳定判据,然后讨论鲁棒耗散滤波器的存在条件及设计方法.在此基础上进一步考虑参数不确定性情形,将鲁棒耗散滤波器问题转化为参数确定的情况.从而将鲁棒耗散滤波器的设计问题转换为线性矩阵不等式的求解问题.最后给出仿真例子验证所得结果的有效性.     

一类中立型切换系统的依模态异步事件触发控制

通过设计一类依赖模态的异步事件触发控制器实现中立型切换系统的指数稳定。针对具有混合时滞时变时滞的中立型切换系统,提出了一种事件触发采样机制,并考虑系统受物理原件的影响,控制器与系统间存在时滞,再利用时间区间分割和凸组合技术构建一类新颖的多Lyapunov泛函,将系统的异步段,同步段分别分割,给出该类中立型切换系统的稳定充分条件。该分析技术不需要约束在切换时刻引入的增长系数大于1,大大降低了结果的保守性。最后,通过数值仿真验证了理论成果和分析方法的有效性。     

具有多包数据丢失非线性系统的耗散模糊滤波

研究一类存在多包数据随机丢失非线性滤波系统的模糊滤波器设计问题, 采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模, 并用已知概率分布的二进制切换序列来描述数据多包随机丢失现象. 基于线性矩阵不等式方法给出了模糊滤波器存在的充分条件, 该条件保证所设计的模糊滤波器使得滤波误差系统均方指数稳定且满足期望的耗散性能指标. 最后通过数字仿真例子说明了设计方法的有效性.     

离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制

针对离散输入受限系统,分别设计静态和动态的增益调度事件触发和自触发控制算法.首先设计一种基于离散参量Lyapunov方程的静态增益调度事件触发控制算法,该算法通过事件触发机制更新控制增益,使得在增大闭环系统收敛速率的同时节约通讯资源.为了避免对采样状态和测量误差的连续监测,设计了相应的静态增益调度自触发控制算法;同时,...     

一类网络控制系统的非脆弱耗散滤波器设计

针对网络化控制系统的滤波器参数存在摄动的问题,考虑到传感器-滤波器存在随机时延和丢包,设计对系统待估信号进行估计的加性非脆弱耗散滤波器,其中滤波器参数具有范数有界不确定性。首先使用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式分析方法,推导出耗散滤波器存在的充分条件,在此基础上考虑到滤波器参数不确定性,从而将非脆弱耗散滤波问题转化为求解线性矩阵不等式的问题,然后通过求解线性矩阵不等式得到非脆弱耗散滤波器的参数表达式,最后数值仿真验证了设计方法的有效性。     

含执行器故障的切换非线性系统的事件触发自适应模糊容错控制

本文研究在平均驻留时间约束下,一类含有执行器故障的切换非线性系统输出反馈自适应模糊事件触发容错控制问题.首先,建立了一个模态依赖的状态观测器估计不可测量状态.利用模糊逻辑系统来逼近未知项.其次,构建自适应模糊容错事件触发控制方案能够节省网络资源和数据传输.然后,通过构造多Lyapunov函数和平均驻留时间法,证明闭环系统所有状态半全局一致最终有界的同时排除了Zeno现象.最后,通过数值仿真验证该方法的有效性.     

含执行器故障的切换非线性系统的事件触发自适应模糊容错控制

本文研究在平均驻留时间约束下,一类含有执行器故障的切换非线性系统输出反馈自适应模糊事件触发容错控制问题.首先,建立了一个模态依赖的状态观测器估计不可测量状态.利用模糊逻辑系统来逼近未知项.其次,构建自适应模糊容错事件触发控制方案能够节省网络资源和数据传输.然后,通过构造多Lyapunov函数和平均驻留时间法,证明闭环系统所有状态半全局一致最终有界的同时排除了Zeno现象.最后,通过数值仿真验证该方法的有效性.     

事件触发机制下分布时滞网络化控制系统H∞故障检测

研究事件触发机制下具有不可靠通信的离散网络化控制系统的H_∞故障检测问题,首先,为了节约网络资源,采用事件触发机制来判断采样数据是否传输到网络中;其次,利用Bernoulli 随机变量描述数据在网络传输中的丢包,综合考虑以上约束,建立一种能同时描述事件触发策略、数据丢包、分布时滞和时变时滞的网络化控制系统模型,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式求解方法将故障检测滤波器的设计转化成H_∞凸优化问题;最后,通过数值仿真验证事件触发机制下的故障检测滤波器不仅节约网络资源而且可以有效地检测出系统故障信息.     

随机非线性系统基于事件触发机制的自适应神经网络控制

针对一类具有严格反馈结构且控制方向未知的随机非线性系统,提出了基于事件触发机制的自适应神经网络（Adaptive neural network,ANN）输出反馈控制方法.利用径向基神经网络逼近系统中未知的非线性函数.通过引入Nussbaum增益函数并设计滤波器,解决了系统控制方向未知的问题.通过设计具有相对阈值的事件触发机制,保证了闭环随机非线性系统的有界性.最后给出数值仿真例子验证所提控制方法的有效性.