不确定关联时滞系统的鲁棒H∞滤波

考虑一类不确定关联时滞系统,其中的不确定性满足范数有界条件,以子系统输出作为输入,分别为每个子系统设计一个线性滤波器.通过将系统的状态向量和滤波误差向量组合成一个新的增广向量,原系统状态方程和滤波误差方程就可以组成一个新的增广系统.如果可以设计滤波器参数,使得干扰噪声到增广系统输出的增益为最小,则噪声对系统估计的影响也就降为最低,受噪声影响的状态向量就可以恢复出来.这样,原系统的滤波问题就转化为最小化增广系统增益问题.通过选择一个适当的Lyapunov函数,并基于Lyapunov稳定性定理,得到了滤波器存在的充分条件.为了简化滤波器设计过程,将上述充分条件的未知参数矩阵定义为一个新的变换矩阵,在此基础上,实施了一系列巧妙的矩阵等价变换,同时定义了几个新的矩阵变量,将原充分条件化成了一组易于求解的线性矩阵不等式(LMI).使用Matlab的LMI工具箱,可以对上述LMIs直接求解,最后的数值算例验证了所给设计方法的有效性.     

基于模糊模型的时滞不确定系统的模糊H∞鲁棒反馈控制

讨论了一类具有状态和控制时滞的不确定非线性系统的模糊H∞状态反馈控制问题.采用具有时滞的不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型对非线性系统进行建模,提出了一套基于LMI的模糊鲁棒控制器的系统设计方法,给出了模糊H∞状态反馈控制器存在的充分条件,以保证闭环模糊系统渐近稳定并满足从干扰输入到控制输出的H∞范数界约束.示例仿真表明了该方法的有效性.     

不确定模糊Delta算子系统的鲁棒H∞控制

研究了一类T-S模糊Delta算子系统的鲁棒H_∞控制问题.首先利用LMI形式给出了模糊Delta算子系统鲁棒镇定的充分条件,然后构造了可使闭环系统鲁棒稳定且对可允许的参数变化满足H_∞性能的状态反馈控制律.本文结果统一了连续与离散模糊系统的鲁棒H_∞镇定设计结论,数值算例说明了方法的可行性.     

不确定性奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了含不确定性线性奇异滞后系统的鲁棒H_∞控制问题.其中不确定性是范数有界的.为此首先给出了相应的无控制标称系统内稳定且满足H_∞范数界的一个充分条件.然后讨论了含不确定性奇异滞后系统鲁棒H_∞控制问题有解的一个充分条件,并同时给出了控制器的设计,控制器可由线性矩阵不等式解得.最后举例说明本文方法的正确性.     

不确定关联大系统鲁棒分散可靠H∞控制

针对一类具有不确定性关联大系统, 研究其鲁棒分散可靠状态反馈H_∞ 控制器的设计方法. 采用线性矩阵不等式的方法, 给出了当控制器在规定范围内的一部分失效时控制器存在的充分条件, 并能保证闭环系统可靠稳定和具有一定的H_∞ 性能. 仿真例子说明了方法的有效性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

在一种工程应用背景之下, 考虑了一类非线性系统的鲁棒H_∞ 控制问题, 不确定性范数有界, 基于HJI不等式研究了状态反馈控制器设计问题, 使得闭环系统满足H_∞ 干扰抑制性能要求.     

不确定时滞系统的时滞依赖鲁棒非脆弱H∞控制

基于线性矩阵不等式(LMI)方法, 研究了不确定时滞线性系统的鲁棒非脆弱H_∞状态反馈控制器的设计问题, 以一个LMI形式给出了控制器存在的充分条件, 而且该LMI是与时滞相关的. 同时, 经过全等变换、变量变换和Schur补引理, 该LMI的所有参数都是线性的, 这样参数无需预取就可以利用LMI Toolbox获得解. 实例表明了上述设计方法的有效性.     

基于模糊观测器的非线性MIMO系统H2/H∞模糊状态反馈控制

研究了非线性系统H₂/H_∞模糊状态反馈控制问题.采用局部线性化方法,用T-S模糊线性模型逼近非线性系统,用模糊观测器重构系统状态.在希望的H_∞干扰抑制约束下,通过最小化H₂控制性能指标,实现了模糊状态反馈次优控制.通过将优化问题转化成2个特征值问题(EVP),应用线性矩阵不等式(LMI)优化方法求解,使问题的求解大大简化.所设计的闭环系统在平衡点是局部二次型稳定的,系统抗扰性能和动态性能均较好.     

一类多通道不确定时滞大系统分散鲁棒H∞控制：LMI方法

研究多通道不确定时滞大系统的鲁棒分散H_∞控制问题. 假定不确定性是时不变、范数有界, 且存在于系统、时滞和输出矩阵中. 主要针对动态输出反馈控制问题. 基于Lyapunov稳定性理论, 通过设定Lyapunov矩阵为合适的块对角结构, 采用矩阵替换的方法推导出了使多通道不确定时滞大系统可鲁棒镇定, 且满足一定的扰动水平的时滞依赖充分条件即线性矩阵不等式(LMI) 有可行解, 并且给出了具有期望阶数的分散鲁棒控制器的设计方法. 数值例子说明了本文提出方法的有效性.     

不确定多通道奇异时滞系统分散H∞控制

针对不确定多通道奇异时滞大系统, 研究其分散鲁棒H_∞控制问题. 假定不确定性是时不变、范数有界. 基于奇异系统Lyapunov稳定性理论, 通过设定Lyapunov-Krasovskii矩阵为合适的块对角结构, 推导出了使不确定多通道奇异时滞大系统可鲁棒镇定, 且满足一定的扰动水平的充分条件即一组线性矩阵不等式(LMIs)有可行解. 给出了具有期望阶数的分散输出反馈H_∞控制器的设计方法.     

不确定奇异时滞系统的时滞相关型鲁棒H∞弹性控制

研究了含范数有界参数不确定性的奇异时滞系统的时滞相关型鲁棒H_∞弹性控制问题.文中所考虑的控制器增益摄动包括加性摄动和乘性摄动两种形式.在标称奇异时滞系统的时滞相关型稳定性判据的基础上,引入了一个新的时滞相关型有界实引理(BRL),进而给出了时滞相关型鲁棒H_∞弹性控制器存在的充分性条件,并利用LMIs和锥补线性化算法给出了控制器的表达式.从数值算例可以看出,所给出的设计算法是有效的.     

线性不确定系统的H∞状态反馈鲁棒重复控制

现有的重复控制设计不能同时优化低通滤波器的参数和重复控制器的参数.我们在设计重复控制系统以控制线性不确定对象时,解决了这个问题.首先,引入状态反馈以保证闭系统的鲁棒稳定性,把重复控制器设计问题转化为H∞状态反馈增益的设计问题.为获得低通滤波器最大转折频率,进一步将设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束的凸优化问题.提出了一种迭代算法,用以计算低通滤波器的最大转折频率和H∞状态反馈增益.在保证系统鲁棒稳定性的同时,获得最高控制精度的重复控制器和低通滤波器的参数组合.该方法与已有方法比较,它的结果容易验证和求解,因而更适合于实际应用.最后,通过数值实例验证了本文所提方法的有效性.     

不确定广义大系统分散鲁棒H∞保性能控制

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定的广义大系统,研究其分散鲁棒H∞保性能控制问题,系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件.基于广义系统的有界实引理,应用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定广义大系统存在分散鲁棒H∞保件能控制器的一个LMI条件,并用这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组分散鲁棒H∞保性能控制律的参数化表示,最后用例子说明该方法的应用.     

不确定时滞系统鲁棒镇定新方法

针对一类同时具有状态和控制滞后的不确定时滞系统,提出了一种新的时滞依赖型鲁棒镇定设计方法.通过引入一种新的线性状态变换,分离出时滞依赖因子,采用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,导出了不确定时滞系统可鲁棒镇定的时滞依赖型的新判据,所得结论以线性矩阵不等式组的解的形式表示.仿真结果表明所得结论较之已有结果更为简单,具有更小保守性,且有更广泛的应用范围,不仅可以解决小时滞问题,也可用于解决大时滞问题.     

基于T-S模糊模型非线性网络控制系统改进H∞跟踪控制

研究一类非线性网络控制系统改进H∞跟踪控制问题, 该类网络控制系统中非线性被控对象和被跟踪对象分别采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型和线性稳定参考模型描述. 首先通过综合考虑网络中的数据传输时滞和数据丢包影响, 采用输入时滞法和并行分布补偿技术, 建立基于零阶保持器刷新时刻的系统状态跟踪误差模型. 然后利用改进的自由权矩阵方法, 并结合Lyapunov直接法给出系统满足H∞跟踪性能的充分条件以及模糊控制器的设计方法. 最后仿真实例表明本文方法的有效性和相比已有方法的优越性.     

An LMI approach to robust H-infinity control for uncertain singular time-delay systems

The problem of robust H-infinity control for a class of uncertain singular time-delay systems is studied in this paper. A new approach is proposed to describe the relationship between slow and fast subsystems of singular time- delay systems, based on which, a sufficient condition is presented for a singular time-delay system to be regular, impulse free and stable with an H-infinity performance. The robust H-infinity control problem is solved and an explicit expression of the desired state-feedback control law is also given. The obtained results are formulated in terms of strict linear matrix inequalities (LMIs) involving no decomposition of system matrices. A numerical example is given to show the effectiveness of the proposed method.     

An LMI approach to robust H-infinity control for uncertain singular time-delay systems

The problem of robust H-infinity control for a class of uncertain singular time-delay systems is studied in this paper. A new approach is proposed to describe the relationship between slow and fast subsystems of singular time- delay systems, based on which, a sufficient condition is presented for a singular time-delay system to be regular, impulse free and stable with an H-infinity performance. The robust H-infinity control problem is solved and an explicit expression of the desired state-feedback control law is also given. The obtained results are formulated in terms of strict linear matrix inequalities （LMIs） involving no decomposition of system matrices. A numerical example is given to show the effectiveness of the proposed method.