一类非线性系统的鲁棒控制器设计

该文研究了一类不确定非线性系统的鲁棒镇定控制器设计问题，该非线性系统的时变参数不确定性满足范数有界条件，非线性不确定项位于有限霍尔维茨角域。首先分析了系统鲁棒稳定的条件，接着基于线性矩阵不等式的方法得到了系统鲁棒镇定控制器设计的充分条件，通过求解一个线性矩阵不等式便得到了鲁棒镇定控制器。最后通过数值仿真例子进行了验证，仿真结果表明了该文所得结果较之已有的结果保守性明显降低。     

参数不确定性一般奇异周期系统的鲁棒H_∞控制

针对状态矩阵带有不确定性的一般奇异周期系统的鲁棒H∞控制问题,采用广义Lya-punov不等式和线性矩阵不等式(LMI)分析方法,提出了参数不确定的一般奇异周期系统鲁棒H∞稳定和鲁棒H∞可镇定概念,获得了该类系统鲁棒H∞稳定的充要条件.通过对系统引入一个状态反馈,得到了该类系统鲁棒H∞可镇定条件,并给出了一个鲁棒H∞控制器的设计方法,所得结论是奇异系统鲁棒H∞控制研究成果向一般奇异周期系统的自然推广.最后,通过数值算例验证了设计方法的有效性.     

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.     

广义扩展大系统的鲁棒分散有限时间关联镇定

研究一类广义扩展大系统的分散有限时间鲁棒关联镇定问题。建立了扩展广义大系统的数学模型,利用稳定性理论和线性矩阵不等式方法推导了扩展后大系统基于状态反馈和动态输出反馈的分散有限时间关联镇定的充分条件,在不改变原广义大系统分散控制律的基础上给出了满足条件的新加入子系统的鲁棒分散关联镇定控制器设计方法。采用一个广义互联系统数值算例对提出的设计方法进行了仿真研究,结果显示扩展系统可以被有限时间关联镇定,从而验证了该方法的可行性和有效性。     

带有输入滞后和状态滞后的一类不确定系统的鲁棒控制

主要研究了具有状态和输入均带有时滞的线性不确定系统的鲁棒镇定问题,进而导出了系统可以用一个无记忆的状态反馈控制率鲁棒镇定的充分条件,最后提出了一个鲁棒稳定化控制器的设计方法．在系统的不确定部分满足模有界性条件下,采用Lyapunov泛函法和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了该控制系统与时滞大小无关的鲁棒二次可镇定的充分条件与控制器的设计方案最后通过引入引理3,又给出如何求出满足条件的无记忆控制器的增益矩阵K的计算步骤．     

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     

结构不确定Delta算子系统的鲁棒容错镇定

研究了圆形区域极点约束下Delta算子描述的不确定线性系统的鲁棒容错镇定问题.基于Riccati方程,导出了当Delta算子系统存在不确定性和执行器故障时,将闭环系统极点配置到指定圆盘内,确保系统鲁棒容错镇定的充分条件;运用线性矩阵不等式(Linear Matrcx Inequality,LMI)方法,对Delta算子不确定系统进行状态反馈设计,给出了系统在区域极点约束下鲁棒容错控制器存在的充分条件,并通过求解LMI得到鲁棒容错控制器的设计.通过数值仿真验证了该方法的有效性.     

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Lvapunov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LMI的不确定时滞非线性系统鲁棒镇定研究

研究了一类不确定时滞非线性系统的鲁棒镇定问题.不确定参数是时变未知有界的,但不一定满足所谓的匹配条件.利用线性矩阵不等式,一些充分条件被获得,保证了相应闭环系统的鲁棒稳定性,并在此基础上得出了相应的状态反馈控制器.最后,通过一个数值例子说明了该方法的有效性.     

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．     

Design of decentralized robust H∞ state feedback controller

The design of decentralized robust H∞ state feedback controller for large-scale interconnected systems with value bounded uncertainties existing in the state, control input and interconnected matrices was investigated. Based on the bounded real lemma a sufficient condition for the existence of a decentralized robust H∞ state feedback controller was derived. This condition is expressed as the feasibility problem of a certain nonlinear matrix inequality. The controller, which makes the closed-loop large-scale system robust stable and satisfies the given H∞ performance, is obtained by the offered homotopy iterative linear matrix inequality method. A numerical example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

The iterative linear matrix inequality suboptimal design of decentralized ∞ control

An approach is proposed to design decentralized state feedback _∞ suboptimal controllers for LTI interconnected large scale systems. The parametrization theorem of decentralized robust state feedback controllers is developed in two steps and the design condition for the feedback gain is in the form of matrix inequalities. An iterative solution algorithm based on linear matrix inequality (LMI) techniques is proposed to obtain the decentralized feedback gain. The given examples are taken to show the application and the convergence of the algorithm. Project supported by the National Natural Science Foundation of China Synopsis of the first author Xie Yongfang, Doctoral student, born in 1972, majoring in _∞ control theory and its application, modem robust control, decentralized control.     

区间离散时滞广义系统的状态反馈鲁棒H_∞控制

讨论一类区间离散时滞广义系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。在给出区间离散时滞广义系统的等价描述后,基于系统参数不等式,得到问题可解的充分条件,并给出状态反馈控制器显式表示。所得的控制器保证闭环系统正则,具有因果关系,稳定并且满足给定的H∞性能指标。数值例子说明了该方法的正确性.     

基于模糊观测器的非线性模糊鲁棒控制

用模糊T－S模型对一类不确定非线性系统进行模糊建模,在此基础上研究了模糊系统的状态反馈控制器、鲁棒观测器、基于观测器的状态反馈控制器的设计,证明了所设计的模糊状态反馈控制器、鲁棒观测器具有全局渐近性质。     

一类复杂系统分散输出反馈鲁棒镇定

利用模糊逻辑系统的万能逼近性质，分析和研究了一类非线必不确定复杂系统的输出反馈鲁棒镇定问题，给出了这类系统的分散自适应输出反馈鲁棒控制器和模糊逻辑系统参数估计的自适应律，并在较弱的假设条件下，证明了这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界。仿真实例说明了中提出的方法是有效的。     

输出反馈的局限性

基于对一非最小相位系统状态反馈和输出反馈的对比分析，指出采用最优设计可使状态反馈具有良好的鲁棒性．在最优状态反馈的基础上用观测器来形成输出反馈，给出了基于观测器的输出反馈控制器，分析表明这种输出反馈没有鲁棒性．指出因为在输出反馈中对象用的是输入输出描述，所以传递函数的非最小相位特性是使输出反馈失去鲁棒性的根源．     

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∞。     

不确定离散关联时滞大系统分散鲁棒控制——LMI方法

考虑了一类满足匹配条件的参数不确定离散关联时滞大系统的分散鲁棒控制问题,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.最后用示例说明此方法的有效性.     

一类2-D系统的鲁棒稳定性分析

研究了2-D系统第二类Fornasini-Machesini模型的稳定性问题,以线性矩阵不等式的形式给出了一类不确定2-D系统的鲁棒渐近稳定条件.在定义了稳定界的基础上,提出了稳定界的求取方法.进而得出了该类系统稳定状态反馈控制律的存在条件和设计方法,利用一组线性矩阵不等式的可行解给出了反馈控制律的参数化表示,理论上证明了该方法设计的控制器使得闭环系统对于所有允许的不确定性均稳定.系统的稳定界和反馈控制器可以通过求解一类线性矩阵不定式约束的凸优化问题得到.