具有Neumann边界的分布参数切换系统的容错控制

本文研究了一类具有Neumann边界条件的分布参数切换系统的容错控制问题.当执行器失效或部分失效时,运用Lyapunov函数法和Green公式,获得了闭环切换系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件.然后运用线性矩阵不等式将容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式求可行解的问题,因而可以借助MATLAB中线性矩阵不等式工具箱来完成.同时,运用Poincare不等式减少控制系统设计的保守性.最后通过数值算例,验证所提出设计方法的有效性.     

切换自治系统的动态输出反馈镇定

本文研究离散时间切换线性自治系统的输出反馈镇定问题. 在切换系统可观测的假设下, 设计具有多线性 时变增益的动态观测器, 实现有限时间状态估计. 在此基础上, 设计多路径动态输出反馈切换策略, 实现闭环系统指 数收敛.     

一类线性切换系统的鲁棒状态反馈镇定

考虑一类标称系统存在共同Lyapunov函数的切换系统的鲁棒镇定问题。在不确定性不满足匹配条件下,设计出鲁棒状态反馈控制器,并在给定的切换策略下,确保闭环系统在其平衡点处渐近稳定。仿真结果表明所设计控制器是有效的。     

具有时滞的Lurie型组合系统的分散输出反馈镇定

通过构造一比较系统,将Lurie型组合系统的稳定性问题转化为讨论维数较低的比较系统的稳定性问题,并利用M矩阵特性导出比较系统稳定的一个充分条件;为求取输出反馈增益,建立等价的稳定条件的QLMI表示形式.这一方法的特点是使大系统的稳定控制器设计的复杂度保持在子系统一级的水平上,给出的实例说明算法在实际工程应用中是有效的.     

基于LMI的分布时滞系统输出动态反馈镇定

研究分布时滞系统的输出动态反馈镇定问题. 基于闭环系统的中立型变换及相应Lyapunov-Krasovskii泛函的构造与解析技巧, 建立了与时滞相关的控制器存在性判据. 在此基础上通过控制器参数化设计方法, 将控制器参数的求解归结为线性矩阵不等式解的形式. 仿真算例验证了方法的有效性     

一类离散时间线性切换系统的二次鲁棒镇定

针对一类具有范数有界时变不确定性的离散时间线性切换系统,研究了其二次稳定化状态反馈控制律的设计问题.利用多李亚普诺夫函数法推导了在任意切换下二次稳定化控制律存在的充分条件,该条件被进一步等价地表示成线性矩阵不等式的可解性问题.同时它的解提供了二次稳定化控制律的一个参数化表示.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于LMI方法的时滞分布参数控制系统的镇定

针对常时滞、多个常时滞及多个变时滞的分布参数控制系统,提出一种与现有研究分布参数控制系统不同的方法．该方法通过构造平均Lyapunov函数,利用LMI和矩阵不等式知识,在只要求系统本身所固有的系数是负定矩阵的条件下,给出了所研究的分布参数系统镇定的充分条件．当模型中时滞为常时滞时,所得的充分条件与时滞无关;当模型中时滞为变时滞时,所得模型的镇定准则依赖于时滞．此外,该方法一个显著优点是所获得的条件容易检验,因而易于应用．     

基于观测器的切换系统反馈镇定的仿真研究

研究工程系统切换优化控制问题,为提高系统的稳定性,解决观测器子系统中存在的可观测和不可观测切换问题,提出了线性切换系统的反馈镇定的设计方案.方案根据对切换系统复杂性的认识的基础上,采用构建各种类型的误差子系统函数以及各种增广子系统函数的形式,求解一个线性矩阵不等式观测器增益矩阵的问题,从而得到了可观测子系统控制律的求解方法.进行仿真的结果说明,控制方法可使观测器子系统达到稳定,证实了方法有效性.     

线性系统静态输出反馈镇定的LMI方法

利用无约束条件的线性矩阵不等式（LMI）研究了W－问题和P－问题,而后者的解可用来设计静态输出反馈（SOF）镇定控制,作为一个应用考虑了不确定系统的静态输出反馈问题,给出了依赖于LMI条件的SOF设计方法。     

一类不确定线性时滞系统的输出反馈鲁棒镇定

研究一类不确定线性时滞系统的输出反馈鲁棒镇定问题,其中不确定性不必满足匹配条件。以二次Lyapunov泛函保证系统的渐近稳定性,利用线性矩阵不等式给出了系统可以利用动态输出反馈鲁棒镇定的充分条件。当此条件成立时,基于线性矩阵不等式的解构造了全阶动态输出反馈镇定控制器。     

不确定多时滞离散切换系统的输出反馈镇定

针对一类具有多重状态时滞和凸多面体不确定性的离散切换系统,研究该系统在任意切换信号下基于状态观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.首先通过状态变量的替换将多时滞项转变成不含时滞项,再利用分段Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,导出凸多面体不确定多时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈鲁棒镇定的充分条件,并将此条件转化成为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出基于状态观测器的输出反馈控制器.仿真结果表明设计方法是可行有效的.     

时滞分布参数控制系统指数镇定的LMI方法

A renovating method for distributed parameter control systems with constants, varying-delays, and multi-varying-delays is put forward. By constructing average Lyapunov functions and employing linear matrix inequality (LMI) and other matrix inequality technologies, several sufficient conditions for exponential stabilization are derived. In this method, the conditions are delay-dependent and at the same time, the upper-bound of exponential convergence rate is obtained. In addition, the distinctive advantage of our method is that the criteria mentioned in the paper are easy to check, so it can be applied to practice easily. Finally, a computation example is given to illustrate the proposed method.     

空间关联系统的分布式输出反馈控制器设计

讨论了一类由若干个连续时间线性系统组成的强耦合的空间关联系统的分布式控制器设计问题. 该类系统在实际中有广泛应用, 如高速路车辆控制系统, 电网系统及计算机网络系统. 提出了混合Lyapunov判据和混合有界实引理对该类大系统的稳定性和H无穷性能进行了分析. 给出了基于LMI的分布式动态输出反馈控制器设计方法, 从而保证了闭环大系统的稳定性和H无穷性能. 在控制器的求解过程中, 引入了更为高效和计算可靠性更高的变量替换法进行求解, 试验结果表明, 一些通过消元法无解的问题借助变量替换法可以得到很好的解决. 最后, 通过具体实例说明了分布式控制系统在动态性能指标上优于分散控制系统.     

一类不确定切换奇异时滞系统的时滞依赖鲁棒镇定

针对一类不确定切换奇异时滞系统,对其鲁棒镇定问题进行了研究.首先利用多李亚普诺夫泛函方法和线性矩阵不等式工具,通过引入适当的自由权矩阵,在适当的切换律下,给出了基于严格线性矩阵不等式表示的标称自治切换奇异系统正则、无脉冲且渐近稳定的时滞依赖条件;然后基于此条件,通过设计相应的状态反馈子控制器,得到了保证闭环系统对所有允许的不确定性是正则、无脉冲且渐近稳定的时滞依赖条件,同时给出了子控制器的显示表达式.数值算例表明该方法的有效性.     

分布参数切换系统的稳定性分析

将切换系统的概念引入到分布参数系统中，提出分布参数切换系统的概念．结合切换系统和分布参数系统的建模方法，建立了两类分布参数切换系统的模型．运用切换系统的稳定性分析方法，对两类分布参数切换系统的稳定性进行分析，得出了指数稳定的充分条件．仿真示例验证了定理的正确性．     

一类线性切换系统的鲁棒状态反馈镇定

考虑一类标称系统存在共同Lyapunov函数的切换系统的鲁棒镇定问题.在不确定性不满足匹配条件下,设计出鲁棒状态反馈控制器,并在给定的切换策略下,确保闭环系统在其平衡点处渐近稳定.仿真结果表明所设计控制器是有效的.     

Robust Stabilization and Tracking Control for a Class of Switched Nonlinear Systems

This paper addresses the problem of robust stabilization and tracking control for a class of switched nonlinear systems via the multiple Lyapunov functions (MLFs) approach. First, a state feedback controller and a state dependent switching law are designed to globally asymptotically stabilize the switched system via linear matrix inequalities (LMIs). The main objective of this paper is to develop a tracking control approach that assures global asymptotic output and state tracking with zero tracking error in the steady state. Then, the tracking control is formulated such that the robust H_∞ tracking performance is achieved. Finally, a simulation example is provided to demonstrate the effectiveness of the main method.     

一类带调节因子的状态反馈控制设计

讨论了线性时滞系统带调节因子的状态反馈控制问题. 减小调节因子时, 所允许的时滞范围将得到扩大. 时滞固定时, 不同的调节因子导致不同的反馈增益, 从而可以通过选取合适的调节因子来优化闭环系统的动态性能. 通过设计调节因子的自适应律, 并将其引入到反馈增益存在的条件中, 得到了实时变化的反馈增益. 与用固定反馈增益所取得的控制效果相比较, 本文方法具有更弱的保守性, 且系统的动态性能更优. 仿真示例验证了本文方法的有效性.     

分布时滞系统的反馈镇定

求解特征矩阵是镇定时滞系统的关键问题,本文给出了系统的特征根的代数重复度与几何重复度均为一般值情况下特征矩阵的求法,即把它归结为求解一组线性代数方程的问题,并得到了该方程组有解及对应于同一特征值的解向量组线性独立的充分条件.此外,还提出了一种算法,用以处理系统对应于不同特征值的左特征向量线性相关情况下系统的镇定问题.