不确定系统LQ保代价控制的鲁棒稳定性分析

提出了不确定系统鲁棒LQ保代价控制的定义和概念,给出了非结构和一类结构不确定系统保代价控制鲁棒稳定性分析方法,分别建立了保代价控制的参数可变鲁棒界,对结构不确定系统,还提出了一种优化鲁棒界的方法,并确立了可行的计算步骤。     

不确定广义Delta算子系统的鲁棒保成本控制

针对具有范数有界不确定性的广义Delta算子系统,本文主要研究其鲁棒保成本控制问题,为不确定广义Delta算子系统设计一个合理的控制器,保证闭环系统对于所有允许的不确定性都是容许的且其成本函数不超过预先给定的上界。分别利用矩阵不等式和线性矩阵不等式方法,给出不确定广义Delta算子系统鲁棒保成本性能分析的结果,使系统对所有允许的不确定性容许且其成本函数具有指定上界,同时,基于上述分析结果,通过限定一些矩阵变量的结构,给出不确定广义Delta算子系统鲁棒保成本控制问题的解决办法,同时以线性矩阵不等式的形式给出了状态反馈鲁棒保成本控制器的存在条件和设计方法,并通过数值算例进行验证。验证结果表明,本文理论结果是有效和可行的。该研究对控制理论的发展具有较强的实际意义。     

时滞不确定系统保成本控制及鲁棒性分析

讨论了时滞不确定系统的保成本控制问题，利用矩阵不等式技巧，给出了时滞系统保成本控制存在的条件及保成本控制器设计方法，并针对具有非结构不确定性的时滞系统建立了保成本控制鲁棒稳定界的计算方法．     

一类非线性不确定时滞系统的时滞相关保性能鲁棒控制

针对一类带有非线性摄动的不确定时滞系统,采用线性矩阵不等式处理方法,利用稳定性理论,给出了系统的鲁棒保性能状态反馈控制器存在的条件.所设计的保性能控制器保证了对所有容许的不确定性不仅使得相应的闭环系统达到鲁棒稳定,也能保证闭环成本不超过某个界.举例说明了所给方法的正确性.     

参数不确定δ算子系统的鲁棒保成本l_2-l_∞滤波

研究参数不确定δ算子系统鲁棒保成本l2-l∞滤波问题。针对l2-l∞性能这一类扰动抑制度指标,设计滤波器,使滤波误差动态系统是鲁棒渐近稳定的(当外部扰动恒为零时),l2-l∞性能指标上界尽可能的小,同时保证保成本函数具有一定的上界。采用线性矩阵不等式方法,给出了鲁棒保成本l2-l∞滤波器存在的充分条件,进而提出滤波器的设计方法。数值算例验证了该方法的可行性。     

一类不确定奇异时滞系统的保性能控制

针对一类同时具有状态和控制时滞的不确定奇异时滞系统,基于状态观测器研究其保性能控制问题.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式处理方法,在某些矩阵不等式满足的条件下,给出问题可解的一个充分条件和状态反馈保性能鲁棒控制器的设计方法,保证了所有允许的不确定闭环系统是稳定的,而且对于一个给定的二次型成本函数,能够保证闭环成本不超过某个界.最后举例说明了所提出方法的正确性.     

不确定动态大系统的稳定化鲁棒控制器设计

本文考虑了一类不确定动态大系统的分散稳定化鲁棒控制器设计问题,提出了一种分散线性鲁棒控制器的设计方法,使得闭环不确定系统是鲁棒稳定的.根据本文提出的方法,给出了一个数值例子以说明分散反馈鲁棒控制器的设计过程.     

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.     

网络控制系统的鲁棒保性能控制

针对单包传输、有界时变通信时延的网络控制系统,构建了一类描述网络控制系统的离散不确定时滞系统模型．为克服模型中随机网络通信时延对系统的影响,将时延不确定性转化为闭环系统参数的摄动;在此基础上,运用鲁棒控制理论、Lyapunov稳定性原理提出了网络控制系统鲁棒保性能控制律存在条件,并给出了设计网络控制系统鲁棒保性能状态反馈控制器时求解线性矩阵不等式的方法．     

一般广义不确定周期时变系统的鲁棒稳定性

针对一般广义不确定周期时变系统存在鲁棒稳定性问题,根据一般广义周期时变系统的Lyapunov不等式,提出一般广义不确定周期时变系统鲁棒稳定的概念,并采用矩阵不等式（LMI）方法进行分析,得到了该类系统鲁棒稳定的充分必要条件.研究了在状态反馈控制下保证闭环系统鲁棒稳定的条件,给出了一组状态反馈鲁棒控制器的设计方法;引入了一般广义不确定周期时变系统二次稳定的概念,讨论了二次稳定性与鲁棒稳定性的关系,是广义定常系统相应结论向一般广义周期系统的自然推广.     

线性分式参数不确定时滞广义系统保性能控制

针对具有时滞的广义系统,研究了基于状态反馈的鲁棒保性能控制问题,系统的状态矩阵、状态时滞矩阵和输出矩阵均含有线性分式形式的参数不确定性.采用线性矩阵不等式处理方法,得到线性分式参数不确定性广义时滞系统的时滞无关保性能控制问题的严格线性矩阵不等式表示的充分条件.此条件存在可行解时,给出了鲁棒控制律的表达式与相应的性能指标上界.并用算例验证所提出方法的有效性.     

一类时滞系统的鲁棒H∞保代价控制

研究一类带随机扰动的时滞系统的鲁棒H∞保代价控制问题.基于线性矩阵不等式给出状态反馈鲁棒H∞保代价控制器存在的充分条件,并设计了满足H∞代价指标的鲁棒H∞保代价控制器,且给定的代价函数存在上界.最后,通过数值算例说明方法的有效性和可行性.     

Guaranteed cost sampled-data control for uncertain nonlinear time-varying delay system

The robust guaranteed cost sampled-data control was studied for a class of uncertain nonlinear systems with time-varying delay. The parameter uncertainties are time-varying norm-bounded and appear in both the state and the input control matrices. By applying an input delay approach, the system was transformed into a continuous time-delay system. Attention was focused on the design of a robust guaranteed cost sampled-data control law which guarantees that the closed-loop system is asymptotically stable and the quadratic performance index is less than a certain bound for all admissible uncertainties. By applying Lyapunov stability theory, the theorems were derived to provide sufficient conditions for the existence of robust guaranteed cost sampled-data control law in the form of linear matrix inequalities (LMIs), especially an optimal state-feedback guaranteed cost sampled-data control law which ensures the minimization of the guaranteed cost was given. The effectiveness of the proposed method was illustrated by a simulation example with the asymptotically stable curves of system state under the initial condition of x(0)=[0.679 6 0].     

不确定网络化控制系统保性能控制器设计

针对一类具有时变网络诱导时延的不确定网络控制系统,研究了一种可以对时变时延进行补偿的保性能控制器的设计问题。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵分离,得到了一个新的时延补偿保性能判据,并基于该判据设计了系统的保性能状态反馈控制器。当将其应用于具有凸多面体不确定性的网络控制系统时,可以得到与系统不确定性相关联的Lyapunov函数,有效降低了设计的保守性,并且设计了一个迭代算法来得到问题的优化解。最后通过一个算例验证了所提出的时延补偿策略的可行性和优越性。     

Robust guaranteed cost observer design for linear uncertain jump systems with state delays

This paper deals with the robust guaranteed cost observer with guaranteed cost performance for a class of linear uncertain jump systems with state delay. The transition of the jumping parameters in systems is governed by a finite-state Markov process. Based on the stability theory in stochastic differential equations, a sufficient condition on the existence of the proposed robust guaranteed cost observer is derived. Robust guaranteed cost observers are designed in terms of a set of linear coupled matrix inequalities. A convex optimization problem with LMI constraints is formulated to design the suboptimal guaranteed cost observers.     

带有控制器时滞的不确定奇异离散系统鲁棒保代价控制

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的奇异离散系统和二次型代价指标,研究了奇异系统的鲁棒保代价控制律的设计问题。在所设计的控制器中,考虑了时滞因素。通过构造Lyapunov函数,以矩阵不等式的形式,导出了存在保代价控制律的充分条件,并利用Schur补性质,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的可解性问题,通过求解线性矩阵不等式,就可得到奇异离散系统的鲁棒保代价控制器。最后,用一个数值例子验证了所给方法的可行性、有效性。     

不确定非线性网络控制系统的鲁棒保性能控制

针对一类非线性网络控制系统中存在数据丢包、时滞和量化误差等问题,通过引入扇形不确定性的方法来描述对数量化器的量化误差,并基于T-S模糊控制理论,建立起整个闭环系统带有范数有界参数不确定性的新的数学模型.在此模型基础上,通过Lyapunov稳定性定理,给出了使系统具有一定性能的鲁棒保性能控制器的设计方法,该控制器可以通过求解一组线性矩阵不等式得到.最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性.