具有双边丢包和混合时延的Delta算子系统H_∞滤波

研究网络控制系统中存在双边丢包和混合随机时延的滤波问题,基于Delta算子方法设计了一类H_∞滤波器。假定传感器至控制器、控制器至执行器两个信道存在数据包丢失,由两个独立伯努利分布的白色序列表示。混合随机时延由网络诱导时延和离散无限分布时延组成。利用马尔科夫随机过程构造李雅普诺夫泛函,由线性矩阵不等式得到了具有H∞性能的滤波误差系统随机稳定的充分条件,给出H_∞滤波器参数。数值算例证明了该方法的有效性。     

不确定网络控制系统鲁棒故障诊断

针对一类具有网络时延和范数有界未知输入影响的不确定网络控制系统,提出了一种基于观测器的鲁棒H∞故障诊断滤波器的设计方法。基于Lyapunov稳定性条件和线性矩阵不等式得到了使系统渐近稳定的H∞性能判据,并基于该判据给出了系统的鲁棒H∞故障诊断滤波器的设计方法。设计的滤波器不但保证闭环系统渐近稳定,同时使滤波误差系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平。数值算例验证了本文提出算法的有效性。     

中立时滞微分系统的无偏H∞滤波

研究一类中立时滞微分系统的无偏H∞滤波问题.基于线性矩阵不等式技术设计无偏H∞滤波器,使得滤波误差系统是渐进稳定的,同时满足其传递函数的H∞范数最小或小于某一给定的正数γ.同标准的H∞滤波方法相比,无偏H∞滤波方法简化了滤波器的设计过程,而且滤波误差系统的稳定性独立于中立时滞微分系统.仿真结果表明该方法的有效性和可行性.     

一类概率依赖的不完全测量非线性系统的H∞滤波

阐述了一类具有不完全测量的,随机离散非线性系统的H∞滤波问题.不完全测量信息包括了测量数据丢失和随机发生地通讯延时.通过一组Kroneckerδ函数,采用一个测量输出方程同时描述了网络化控制系统中随机出现地通讯时延和测量数据丢失现象.文章的目的是使得对所有允许的时滞、测量数据丢失、随机非线性及系统内外部随机扰动,滤波误差动态系统满足均方指数稳定和H∞范数约束.最后,通过数值例子来证明文章所述H∞滤波器的有效性.     

网络控制系统故障诊断滤波器设计的LMI方法

研究了具有不确定时延的网络控制系统的故障诊断问题.提出了一种新的性能指数,在此基础上将具有不确定时延和范数有界未知输入影响的网络控制系统的基于观测器的故障诊断滤波器设计问题归结为H∞滤波问题,并通过选择适当的加权矩阵和观测器增益矩阵,求解H∞滤波问题的最优解,即该解能最大化残差对于故障信号的灵敏度且能够确保对于未知输入和不确定时延鲁棒性.应用线性矩阵不等式技术,给出并证明了该解存在条件和求解方法.最后通过简例说明了该方法的有效性.     

不确定奇异系统的时滞相关鲁棒H∞滤波器设计

为了设计出全阶的滤波器,同时使得滤波误差动态系统是正则的、无脉冲的,并且满足一定的H∞性能指标,研究了连续奇异系统的全阶H∞滤波器的设计问题.利用Lyapunov-Krasovskii泛函及二次型的积分不等式方法获得了滤波误差动态系统的H∞性能时滞相关的判据,给出了奇异系统的鲁棒H∞滤波器存在的时滞依赖的充分条件.最后的数值例子说明了该方法的有效性.     

中立时滞微分系统的无偏H∞滤波

研究一类中立时滞微分系统的无偏H∞滤波问题，基于线性矩阵不等式技术设计无偏H∞滤波器，使得滤波误差系统是渐进稳定的，同时满足其传递函数的H∞范数最小或小于某一给定的正数γ，同标准的H∞滤波方法相比，无偏H∞滤波方法简化了滤波器的设计过程，而且滤波误差系统的稳定性独立于中立时滞微分系统，仿真结果表明该方法的有效性和可行性。     

马尔可夫切换的汽车悬架系统的事件触发H_∞滤波

针对具有马尔可夫切换信道的两自由度(2-DOF)四分之一汽车悬架系统,研究了事件触发H_∞滤波问题.首先,信道切换由马尔可夫链控制;其次,考虑到事件触发的通信方案,由于有限的网络带宽,产生信号量化和随机丢包问题;然后,采用马尔可夫线性跳变系统模型来表示整个滤波网络系统.利用Lyapunov泛函和线性矩阵不等式方法将事件触发H_∞滤波问题转化为凸优化问题,从而设计了切换信道相关的滤波器,使得滤波误差系统在均方意义上是指数稳定的并达到期望的性能水平.最后,通过仿真实例验证了所提出的设计方法的有效性.     

时滞离散LPV系统的鲁棒故障检测与分离

研究了一类具有时变时滞的离散线性参数变化系统的故障检测与分离问题,基于依赖于时变参数的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波问题.所设计的滤波器能保证残差信号和故障信号之间的误差最小,且残差信号对控制输入、外界扰动信号具有鲁棒性.应用线性矩阵不等式技术得到了此类系统鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件.数值仿真表明所提方法是可行的.     

基于Internet的网络控制系统H∞鲁棒控制

针对Internet 环境下的网络控制系统时延突变大、时变难以估计等特点，利用实际网络时延测量值，建立了网络控制系统的时变多时延状态方程，并应用H∞鲁棒控制理论，通过求解一组线性矩阵不等式，在满足一定性能要求条件下给出了静态状态反馈控制，使得闭环网络控制系统二次稳定并满足相应的性能指标.该控制方法使系统在网络时延、建模误差等干扰下仍保持鲁棒稳定性，并且简单易行，便于工程应用.通过仿真试验比较了在不同时延条件下系统的状态响应曲线，结果表明该方法对时延的不确定性具有较强的适应能力，从而验证了该方法的有效性.     

含有分布时滞的T-S模糊系统的时滞依赖法鲁棒H∞滤波

设计一个时滞依赖的模糊滤波器,使得滤波器不仅满足系统稳定性要求而且满足给定滤波误差系统的H∞性能要求.文章由线性矩阵不等式方法(LMI)得到了滤波器存在的充分条件,并给出了该类变时滞模糊系统的H∞滤波器设计方法,最后给出数值算例验证文中方法的有效性.     

具有遗忘时滞的静态神经网络的H_∞状态估计

本文研究了具有遗忘时滞的静态神经网络的H_∞状态估计问题.首先降低了时变时滞可微的条件,然后通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,设计保H_∞性能的状态估计器,使得误差系统实现全局渐近稳定.最后,借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱进行数值仿真,验证了结论的有效性.     

网络化系统的分布式H_∞滤波

对网络化系统的分布式H∞滤波问题进行了研究.利用输入时滞方法对网络化分布式滤波系统建立了模型,模型中考虑了分布式滤波器之间离散信号传输的特点.与现有文献中对分布式滤波器之间采用连续信号传输的模型相比,采用离散信号传输的模型提高了系统的可行性.当分布式滤波器对应连通图为弱连通时,应用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论对滤波误差系统的H∞性能进行了分析,并通过线性矩阵不等式(LMI)技术给出了分布式H∞滤波器的设计方法.最后通过数值例子说明了所给方法的有效性.     

网络控制系统故障诊断滤波器设计的LMI方法

研究了具有不确定时延的网络控制系统的故障诊断问题．提出了一种新的性能指数，在此基础上将具有不确定时延和范数有界未知输入影响的网络控制系统的基于观测器的故障诊断滤波器设计问题归结为H∞-滤波问题，并通过选择适当的加权矩阵和观测器增益矩阵，求解H∞-滤波问题的最优解，即该解能最大化残差对于故障信号的灵敏度且能够确保对于未知输入和不确定时延鲁棒性、应用线性矩阵不等式技术，给出并证明了该解存在条件和求解方法．最后通过简例说明了该方法的有效性。     

一类执行器饱和非线性Hamilton网络控制系统H_∞控制器设计

研究了一类执行器饱和非线性Hamilton网络控制系统H∞状态反馈控制器设计问题。该类网络控制系统中存在不确定的网络时延及丢包,待设计的控制器受到饱和因素的约束,且系统的外部扰动范数有界但统计特性未知。结合Hamilton系统结构特性,当网络时延和连续丢包有界时,将网络时延和连续丢包转化为时变时滞,应用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论来分析和设计H∞控制器,使其满足H∞性能指标,控制器中的未知参数通过求解不等式来确定。算例分析与仿真验证了方法的有效性。     

基于H_∞鲁棒SUKF算法的永磁同步电机转速观测器设计

为了解决永磁同步电机定子电阻变化对速度观测的影响,利用α-β坐标系下永磁同步电机非线性系统模型,引入H_∞鲁棒滤波算法增强观测器鲁棒性。为了解决sigma点计算量大的问题,采用超球体单形采样方法,提出一种新的非线性滤波器。最后设计了H_∞鲁棒球形无迹卡尔曼滤波观测器对永磁同步电机转速进行状态观测。当永磁同步电机定子电阻变化时,对比分析了H_∞鲁棒球形无迹卡尔曼滤波器与无迹卡尔曼滤波器、球形无迹卡尔曼滤波器在相同系统噪声和量测噪声时电机转速误差方差。H_∞鲁棒球形卡尔曼滤波器的转速误差方差接近7rad/min,明显小于后两者观测器观测值(40、20rad/min)。     

含有分布时滞的T-S模糊系统的时滞依赖法鲁棒H_∞滤波

设计一个时滞依赖的模糊滤波器,使得滤波器不仅满足系统稳定性要求而且满足给定滤波误差系统的H∞性能要求。文章由线性矩阵不等式方法(LMI)得到了滤波器存在的充分条件,并给出了该类变时滞模糊系统的H∞滤波器设计方法,最后给出数值算例验证文中方法的有效性。     

二维离散系统的H_∞滤波仿真研究

基于Roesser模型对二维离散系统的H∞滤波问题进行研究,讨论了二维H∞滤波器的设计方法。针对任意能量范围内的噪声输入,二维H∞滤波器能保证噪声衰减的水平。应用LMI(线性矩阵不等式)方法和黎卡提不等式方法处理二维H∞滤波问题。设计基于观测器的H∞滤波器,最后通过图像处理的相关实例进行结果仿真验证。仿真结果表明,滤波误差系统的频率响应低于指定的H∞噪音衰减水平,滤波效果明显。     

具有随机时变时滞及数据包丢失的网络系统 H∞状态估计

研究了一类具有随机时变时滞和数据包丢失的网络系统 H∞滤波器设计问题。由于系统的测量数据打包后经过网络传输到远端的滤波器,数据包在传输过程中会发生时滞甚至丢失等现象,并且时滞的发生是随机的且有界,而数据丢包可能是连续的。提出一个新的模型来同时描述随机时滞和多丢包的网络诱导现象,并基于此模型设计使滤波误差系统均方意义下渐近稳定并具有指定 H∞性能的滤波器。滤波器参数通过求解一个线性矩阵不等式得到。仿真算例表明了所提算法的有效性。     

一类多时延网络控制系统的稳定性分析和鲁棒H_∞控制

针对一类具有外加扰动的多时延网络控制系统(NCSs),讨论了其稳定性条件和鲁棒H∞控制器设计问题。将采样率、网络诱导时延和丢包转化成系统的时变状态时延,建立系统在连续时域里的多输入多输出(MIMO)数学模型;再利用Lyapunov稳定性定理和自由权矩阵的方法,通过求解若干线性矩阵不等式(LMI),得到该网络控制系统的最大允许时滞上界(MADB)和稳定性条件,然后利用这一条件和非线性最小化方法,导出基于迭代算法的鲁棒H∞状态反馈控制器的设计方法;最后,通过小车倒立摆系统对所推导的稳定性条件和鲁棒H∞控制器设计方法进行了仿真验证,结果表明该方法有效。