线性控制系统窗口频域分析与设计

针对局部频率范围提出了窗口H∞范数的新概念,指出传统H∞范数是窗口H∞.范数的特例.利用GKYP引理证明了广义界实定理,研究了线性控制系统在窗口频域的性能分析问题.基于近似模型匹配原则和广义界实定理,将控制器设计问题转化为窗口H∞范数优化问题.仿真实例表明,窗口H∞范数适于窗口频域的线性控制系统分析和设计.     

一类带有时滞的广义系统的H∞控制:一种LMI方法

利用线性矩阵不等式方法研究了一类带有时滞的广义系统的H∞控制问题.在一定条件下,一个时滞奇异系统可以转化成由一个微分方程和一个代数方程组成的系统,基于线性矩阵不等式方法给出了使这类系统H∞干扰抑制性能指标满足要求的无记忆状态反馈控制设计.     

一类带有时滞的广义系统的H_∞控 :一种LMI方法(英文)

利用线性矩阵不等式方法研究了一类带有时滞的广义系统的H∞ 控制问题 .在一定条件下 ,一个时滞奇异系统可以转化成由一个微分方程和一个代数方程组成的系统 ,基于线性矩阵不等式方法给出了使这类系统H∞干扰抑制性能指标满足要求的无记忆状态反馈控制设计 .     

非线性不确定中立型系统的鲁棒H∞控制

考虑系统外界干扰、系统参数摄动等非线性扰动环节对中立型时滞系统的H∞影响,提出基于Lyapunov稳定性理论的鲁棒H∞控制器的设计思想.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了该类具有状态非线性不确定性中立型时滞系统的鲁棒∞控制器的设计实例.在非线性不确定函数满足增益有界的条件下,得到了该类时滞系统满足鲁棒∞性能的一个充分条件.通过求解一个线性矩阵不等式LMI,即可获得鲁棒∞控制器.仿真结果表明了基于Lyapunov稳定性理论,LMI技术设计的控制器克服了系统外界非线性干扰或系统本身非线性参数摄动的影响,实现了闭环系统的H∞性能条件下的渐近稳定,满足了该系统鲁棒H∞控制的要求.     

不确定非线性广义时滞系统的时滞相关鲁棒最优H_∞控制

针对一类具有非线性扰动的不确定广义时滞系统,研究了鲁棒最优H∞控制问题.利用矩阵不等式和引入自由矩阵的方法,得到闭环系统正则、无脉冲、渐近稳定的且具有H∞范数有界的时滞相关充分条件.基于相应的线性矩阵不等式可行解,给出广义系统的H∞控制律,并且给出的数值仿真例子说明了方法的有效性。     

滞后广义系统的状态反馈H∞控制

研究了一类状态方程和输出方程均带有时滞的滞后广义系统的H ∞控制问题.利用线性矩阵不等式,首先给出滞后广义系统零解渐近稳定且具有H ∞范数约束的充分条件,进而分别设计无记忆和有记忆状态反馈控制律,保证闭环系统具有上述性能,同时基于线性矩阵不等式的解得到了相应控制器构造方法.最后给出一个数值算例说明文中结论的有效性.     

一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计

考虑一类同时带有非线性动态和参数不确定性的离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计问题．假设参数不确定性具有线性分式形式,而非线性动态满足Lipschitz条件,给出滤波器使误差系统鲁棒渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平．对参数已知情形,先建立广义有界实引理,然后给出H∞滤波器的存在条件,证明了H∞滤波器的存在性可归结为线性矩阵不等式的可解性,基于线性矩阵不等式给出了H∞滤波器的综合方法和步骤．对参数不确定性情形,通过引进标度参数,将不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波问题转化为确定系统的H∞滤波设计．最后给出仿真例子验证所得结果的有效性．     

广义时滞系统的时滞相关型H∞控制

研究了广义时滞系统的时滞相关型H∞控制问题.利用一个新构造的增广一离散化李亚普诺夫泛函并结合自由权矩阵方法,给出了使得系统正则、无脉冲、稳定且具有给定H∞性能界的时滞相关型有界实引理(BRL).在所得BRL基础上,得到了系统H∞状态反馈控制律的一个直接的设计方法.所给结果均以严格线性矩阵不等式( LMI)表示.数值实例表明了结果的有效性和较小保守性.     

一类Lurie 时滞广义系统的时滞相关H∞ 控制

研究一类Lurie时滞广义系统的H∞控制问题.以矩阵不等式形式给出了保证闭环系统正则、无脉冲、全局一致渐近稳定且具有给定性能的时滞相关充分条件.进一步,以非凸约束下的线性矩阵不等式(LMIs)的可行解给出了状态反馈控制律设计方法.仿真算例表明了所提出方法的有效性.     

切换广义系统的H∞输出反馈控制

针对一类切换广义系统,提出了一种更加简单易解的H∞输出反馈控制方法.基于投影引理和Finsler's引理结合线性矩阵不等式技术,给出保证闭环系统在输出反馈控制下是容许的并具有期望的H∞性能水平的严格线性矩阵不等式条件.所提出的充分条件不要求对系统模型进行坐标变换,也不需要对Lyapunov矩阵和其逆矩阵进行分解.给出的结果可经例子进行验证并可以推广到单一的广义系统和正常的切换系统.     

一类状态时滞广义串级控制系统的H∞镇定

针对一类具有状态时滞的广义串级控制系统,研究其H∞控制问题.考虑到当非零扰动作用于系统时采用静态反馈控制对于被控对象的输出具有不足性,从而将串级控制应用于具有状态时滞的广义系统中,并且建立了闭环广义串级控制系统新的模型.提出的方法着重在于串级控制在广义系统中的应用.利用线性矩阵不等式方法得到了相应系统正则、无脉冲和稳定的条件,并进一步利用得到的条件给出了相应的H∞稳定控制器设计方法.最后通过仿真实例说明了所提方法的有效性.     

一类不确定非线性广义时滞系统的H∞控制

针对一类具有非线性控制输入的参数不确定广义时滞系统,研究了该类广义系统的鲁棒H∞控制问题.利用Lyapunov泛函方法和线性矩阵不等式工具,无需对广义系统进行转化,得到了闭环系统鲁棒渐近稳定且具有H∞范数界的充分条件;将其转化为不带参数不确定矩阵的线性矩阵不等式,基于相应的线性矩阵不等式可行解,给出了该类广义系统的H∞控制律的构造方法.数值例子表明了该方法的有效性和可行性.     

状态和控制含多时滞的离散系统H∞容错控制

针对状态和控制输入同时具有多个时滞的线性离散时间系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法(LMI),采用无时滞记忆的状态反馈控制律,研究了执行器故障情况下,离散多时滞系统的H∞容错控制问题.在采用连续执行器故障模型条件下,给出了系统没有干扰输入时存在无时滞记忆的状态反馈容错控制器的充分条件;进一步,给出了在H∞扰动衰减指标约束下,系统存在无时滞记忆的状态反馈H∞容错控制器的充分条件,并将结论推广到离散故障模型的情况.仿真结果证明了所提H∞容错控制器设计方法的正确性和有效性.     

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.     

线性时滞系统依赖于时滞的H∞状态反馈控制

对具有纯滞后输入的线性时滞系统,在系统的状态时滞与控制输入时滞不同时,研 究了依赖时滞的H∞状态反馈控制器设计问题,其控制器存在的充分条件由一个线性矩阵不 等式(LMI)的形式给出,并给出了相应的H∞控制器的综合设计方法.     

不确定时变时滞系统鲁棒H∞反馈控制器的设计 --LMI方法

针时一类状态和控制输入同时存在不确定性的具有时变的时滞系统,使用线性矩阵不等式方法研究了其H∞反馈控制器的分析与设计。给出系统具有H∞性能一个线性矩阵不等式（LMI）条件。并通过建立受条件约束的线性矩阵不等式的描述,给出系统的一个一次优状态反馈H∞控制律的设计方法。最后用一个算例验证该设计方法的优越性和有效性。     

广义系统的时滞相关非脆弱H_∞保成本控制

研究了时滞不确广义系统的时滞相关非脆弱H∞保成本控制器的设计问题。利用Lyapunov的稳定性理论和最近建立的积分不等式方法,得到了时滞不确定广义系统在非脆弱控制器作用下不仅内部渐近稳定,而且具有给定的H∞扰动抑制水平的时滞相关条件,以及相应的成本函数上界。假定其中的不确定项是范数有界的,但不需要满足严格的匹配条件.针对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形,分别给出了非脆弱H∞保成本控制器的设计方法。这一方法不需要参数调节,利用Matlab的LMI工具箱求解方便。最后,数值仿真实例说明了所给方法的有效性。     

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.     

具有时变不确定性的线性时滞系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.基 于二次H∞性能概念,首先证明了若存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静 态状态反馈控制器,然后利用线性矩阵不等式给出了鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充 分条件和构造方法,最后给出一个算例验证本文方法的有效性.     

不确定广义系统的弹性H∞保性能控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究被控对象与控制器同时存在摄动的H∞保性能控制问题.针对控制器存在加法式摄动情形,以线性矩阵不等式约束条件给出了广义系统弹性H∞保性能的充分条件,并以线性矩阵不等式的可行解给出了相应的控制器设计方法.通过求解具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,给出了弹性H∞最优保性能及最优H∞性能控制器的设计方法.仿真表明了方法的可行性.