异步时滞切换正系统的有限时间镇定

研究异步切换下时滞切换正系统的有限时间控制问题,即针对控制器切换滞后于子系统切换形成的异步现象,基于平均驻留时间切换方法对切换正系统开展有限时间镇定研究.首先,将每个正子系统运行的区间划分为子系统与控制器匹配和失配区间,并构造多余正Lyapunov-Krasovskii泛函;其次,基于有限时间稳定理论,实现平均驻留时间切换律及异步时滞切换正系统有限时间镇定控制器的联合设计,并给出连续时间和离散时间两种情形下系统有限时间镇定的充分条件;最后,通过两个仿真例子验证所提出方法的有效性.     

一类单输入线性切换系统的可镇定性研究

考虑一类单输入线性切换系统的可镇定性问题,利用变结构控制对系统进行降维．通过对系统滑动模态的研究,得出了系统一致可镇定的充分条件和系统存在容许镇定策略的充分条件．给出了具体的容许镇定策略集合,并对二阶切换系统给出了详细的容许镇定策略．仿真实例验证了所提出结论的有效性．     

一类非线性网络控制系统镇定的新方法

研究了一类非线性网络控制系统(Networked control systems, NCSs)的镇定问题. 在一般的网络环境中, 通过平行分布补偿技术, 将非线性NCS建模为包含一个稳定子系统和一个可能不稳定子系统的模糊时滞切换系统. 利用分段Lyapunov泛函方法和平均驻留时间方法, 得到了非线性NCS指数稳定的充分条件, 并以线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI) 形式给出了模糊控制器的设计方法. 最后通过数值例子说明了所给方法的有效性.     

离散区间线性切换正系统的镇定

这里同时考虑了快切换和慢切换两类切换情形, 即任意切换和平均驻留时间切换情形. 在这两种情形下, 均给出了系统状态反馈镇定控制器的存在条件, 所设计的控制器能够在原系统不必为正的情况下保证相应的闭环系统对于所有给定的区间不确定性不但为正而且渐近稳定. 由于所获得的控制器存在条件均被描述为了线性不等式的形式, 因此通过求解简单的线性规划问题很容易确定出所期望的控制器参数. 最后, 通过数值算例说明了本文所提出的镇定控制器设计方法的有效性.     

一类时滞切换系统的输入-状态稳定性分析

利用多Lyapunov函数方法、驻留时间法和Gronwall-Bellman不等式研究了一类时滞切换系统的输入-状态稳定性分析问题．从系统输入-状态稳定定义出发,给出了使得一类时滞切换系统输入-状态稳定的充分条件．与已有的方法相比,无需同时满足构造输入-状态稳定控制Lyapunov函数和所有子系统都是输入-状态稳定的条件,为控制器的设计提供了便利．最后,通过算例仿真验证了所提出方法的可行性．     

一类时滞切换奇异系统的指数H∞滤波器研究

研究了一类时滞切换奇异系统的指数H∞滤波问题.为了提高控制系统的稳定性,解决系统的指数H∞滤波的难点问题,提出利用平均驻留时间方法,首先给出了使得滤波误差系统在切换信号下具有指数可容许性并且具有相应的H∞性能指标的条件,然后以一组线性矩阵不等式的形式给出了期望滤波器存在的充分条件,并给出了相应的滤波器参数求解.所设计的指数H∞滤波器不但保证系统参数不确定时闭环系统指数稳定,而且满足所期望的H∞性能指标.最后用数值仿真实例来说明设计方法的有效性和可行性.     

一类含有输入时滞的不确定切换系统的鲁棒指数镇定

针对一类含有输入时滞的不确定切换系统,讨论了鲁棒指数镇定问题,提出了可行的切换控制器和切换信号的设计方法．首先,运用还原法将具有时滞的切换系统转化为无时滞的切换系统;然后,基于线性矩阵不等式,给出了系统在切换控制器和切换信号作用下鲁棒指数可镇定的充分条件,并利用多Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数方法给出了定理的详细证明;最后,利用数值仿真例子验证了该方法的有效性．     

时变线性切换系统的指数镇定

研究满足驻留时间条件的时变线性切换系统的指数镇定问题.在一致完全可控条件下,引入带权可控性格拉姆矩阵设计出参数化的反馈控制器,利用比较原理给出状态转移矩阵的超调估计.针对驻留时间已知和未知两种情况,通过选择设计参数消除切换产生的超调影响,建立了两个指数镇定结论.最后以仿真实例验证本文结论.     

一类非线性切换系统的观测器设计

研究了一类切换规则为时间依赖型的非线性切换系统的观测器设计问题．分别在切换序列已知与平均驻留时间已知的情况下利用线性矩阵不等式（LMI）给出了非线性项满足Lipschitz条件的切换系统的观测器增益求解方法,并给出了观测器设计步骤．最后给出仿真算例说明了本文方法的有效性．     

一类多输入级联非线性切换系统的全局镇定

研究一类带有部分线性系统的多输入级联非线性切换系统的全局镇定问题. 首先, 给出保证线性部分有一致规范型的充分条件. 其次, 利用一致规范型及其零动态的共同二次Lyapunov函数设计状态反馈使得线性部分在任意切换律下镇定. 最后, 通过构造共同Lyapunov函数能实现闭环系统在任意切换律下的全局渐近稳定性.     

不确定时滞切换系统的鲁棒滑模控制

该文研究了一类具有非匹配不确定性和非线性扰动的时滞切换系统的滑模控制问题.首先,针对每个子系统设计对应的时滞依赖滑模面,利用驻留时间方法,给出了由滑动模态方程组成的切换系统鲁棒渐近稳定的充分条件;然后设计了滑模控制器,使得闭环系统的状态能够到达滑模面上,产生滑动模态.最后,仿真实例说明所提出方法的有效性.     

一类线性不确定切换时滞系统的可靠保成本控制

研究了一类含有故障执行器的线性不确定切换时滞系统的可靠保成本鲁棒控制问题．当执行器发生“严重失效”——未失效执行器不能镇定原系统时,基于多Lyapunov函数的方法,以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出了状态反馈可靠保成本控制器存在的充分条件,同时对于闭环系统的成本函数进行了优化．最后用仿真结果验证了所设计方法的有效性．     

Global stabilization for a class of switched nonlinear feedforward systems

The problem of global stabilization for a class of switched nonlinear feedforward systems under arbitrary switchings is investigated in this paper. Based on the integrator forwarding technique and the common Lyapunov function method, we design bounded state feedback controllers of individual subsystems to guarantee asymptotic stability of the closed-loop system. A common coordinate transformation of all subsystems is exploited to avoid individual coordinate transformations for subsystems that are required when applying the forwarding recursive design scheme. An example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed design method.     

Global stabilization of a class of time-delay nonlinear systems

This paper is concerned with the problem of global stabilization by state feedback and output feedback for a class of time-delay nonlinear systems that are dominated by a triangular system satisfying linear growth conditions. By solving the Lyapunov equation and constructing the appropriate Lyapunov-Krasovskii functionals (LKF), the linear and memoryless state feedback controller and output feedback controller making the closed-loop system globally asymptotically stable (GAS) are explicitly constructed respectively. Comparing our design scheme with the backstepping method which has been widely used to deal with strictly feedback nonlinear systems, our design scheme is much simpler and more efficient. An example is given to show that the proposed design procedures are very simple and efficient.     

Robust stabilization of a class of time-delay nonlinear systems

This paper examines the problem of robust stabilization of a class of triangular structural time-delay nonlinear systems. Based on the constructive use of appropriate Lynapunov-Krasovskii functionals, an iterative procedure of constructing a stabilizing controller is developed. A practical industry process is provided to illustrate the application of the main result     

一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒非脆弱控制

针对一类不确定离散切换模糊时滞系统,研究了在控制器增益存在摄动情况下的稳定性问题.利用切换技术和多Lyapunov函数方法,并以矩阵不等式形式给出了非脆弱状态反馈控制器存在的充分条件和切换律设计.最后通过数值仿真算例验证了设计方法的有效性和可行性.     

Positive stabilization for switched linear systems under asynchronous switching

This paper is concerned with the positive stabilization for a class of switched systems under asynchronous switching signals. Because it inevitably takes some time to identify the active subsystem in the real systems and activate the corresponding controller, the switching of controllers lags behind that of subsystems, which arises the problem of the asynchronous switching. By analyzing the solution of dynamic systems, the mode‐dependent controllers are designed to guarantee the positivity and exponential stability for the resultant closed‐loop switched linear systems under asynchronous switching signals in continuous‐time and discrete‐time cases, respectively. Sufficient conditions for the existence of admissible state‐feedback controllers are developed, and the corresponding switching signals are designed. Furthermore, a synchronous switching phenomenon is discussed as a special case. Finally, numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the results. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

具有未知上界时滞状态扰动的非线性系统自适应鲁棒镇定

讨论了一类具有时滞状态扰动的非线性系统的自适应鲁棒镇定问题.时滞状态扰动的上界是未知的.在控制中通过自适应律估计上界的值,并且利用估计值设计鲁棒控制器.基于Lyapunov-Krasovskii函数,证明了闭环系统具有一致最终有界意义下的鲁棒稳定性.最后通过一个数值例子的仿真验证了结论的正确性.