不确定时滞系统基于观测器的鲁棒控制器设计

研究了不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题，其中不确定性是时变的，通过构造增广系统，利用线性矩阵不等式方法，获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器，所给示例说明了本文方法的设计步骤和有效性。     

线性时变离散系统的状态观测器

本文放弃了Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒ状态观测器理论对系统完全可观测性的要求，提出了一般线性时变离散系统的状态观测器设计方法，并对ｊ＝ｉ，ｉ－１给出了系统完全（ｉ，ｊ，Ｔｉ）－可重构这一新概念的充要条件。     

状态观测器的约束与聚焦

提出线性时变离散随机系统状态观测器的包含问题。根据系统状态、输入和输出的包含，研究并给出一般情况下状态观测器及其性能指标包含的约束与聚集两类特殊条件，讨论了Kalman滤波形式最优估计器的收缩条件。     

状态观测器的约束与聚集

提出线性时变离散随机系统状态观测器的包含问题。根据系统状态、输入和输出的包合，研究并给出一般情况下状态观测器及其性能指标包含的约束与聚集两类特殊条件，讨论了Ｋａｌｍａｎ滤波形式最优估计器的收缩条件。     

基于有限时间观测器的混沌系统同步

根据有限时间稳定的定义,对混沌系统引入了有限时间观测器的概念,采用有限时间观测器实现混沌系统的同步,保证在给定的有限时间区间内,观测器状态与被观测系统的状态误差被限制在一个给定界内,从而达到观测系统状态的目的。利用线性矩阵不等式的方法,将观测器存在条件转化为求解系统的线性矩阵不等式。讨论了混沌系统同步的有限时间观测器的存在条件,并给出了观测器的具体设计。通过对Duffing-Holmes系统的同步仿真,验证了该方法的有效性。     

基于区域极点配置的状态观测器的统一代数刻划

研究了线性定常系统状态观测器区域极点的配置问题，给出了极点配置于圆形区域内的所有状态观测器的代数集合表达式，为状态观测器在工程实际中，如故障检测等应用中满足多性能指标的约束提供了理论指导。     

一类非线性系统观测器与算例

给出了非线性系统状态观测器的一种提法, 对所给非线性系统作了必要的假设. 对非线性系统状态观测器存在的条件进行了分析, 进而讨论了一类非线性系统观测器的构造方法, 并给出了算例.     

基于观测器的不确定时滞系统的鲁棒控制

研究不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题,其中不确定性是时变的、不要求满足匹配条件。通过构造增广系统,利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论,获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器。所得结论推广并改进了已知的一些结果,并通过实例说明了其有效性。     

一类线性时变系统的输出反馈控制

基于线性时不变系统能控能观标准型变换及非线性系统高增益观测器方法,本文研究了一类线性时变系统 的输出反馈控制问题. 通过引入时变的状态变量坐标变换,分别设计了线性时变系统的状态反馈控制器、状态观测器以及基于 状态观测器的输出反馈控制器. 进一步地,本文分别证明了观测器动态误差是渐近收敛于零的,而状态反馈控制器以及输出反馈控制器可以 保证闭环系统的渐近稳定性.     

约束时变不确定离散系统的输出反馈预测控制综合

研究多包描述系统的离线型输出反馈预测控制．已有一方法首先综合状态反馈预测控制，满足输入/ 状态约束；而在设计观测器时，不再考虑输入/ 状态约束．本文则首先给出观测器，并给出一组不等式条件使得真实状态、观测状态和观测误差都保持在同一个椭圆内部，以便采用线性矩阵不等式处理输入/ 状态约束．基此，本文离线计算一椭圆序列，每个椭圆对应一控制律和一观测器，而在线的实时控制律和观测器则从该序列中选择，使得闭环系统具有稳定性保证．仿真例子说明了本文方法的有效性．     

基于观测器的非线性网络控制系统容错控制

研究了一类基于观测器的非线性连续网络控制系统容错控制器设计问题.针对传感器采用时间驱动方式,控制器和执行器均采用事件驱动方式的网络控制系统,设计了观测器,建立了基于状态观测器的增广闭环系统模型.利用线性矩阵不等式和自由权矩阵的方法,推导出闭环系统渐近稳定的充分条件,给出了观测器和容错控制器协同设计的方法.实例仿真证明了所用方法的有效性.     

基于观测器的一类连续非线性系统的采样控制

首先使用反演方法分别设计了系统的连续时间状态反馈控制器、连续时间观测器和基于连续时间观测器的连续时间控制器. 接下来, 利用零阶保持法对连续时间状态反馈控制器进行离散化, 获得了状态反馈采样控制器; 利用零阶保持法对基于连续时间观测器 的连续时间控制器离散化, 获得了基于连续时间观测器的采样控制器; 利用Euler法对连续时间观测器离散化, 同时利用零阶保持法对控制器离散化, 从而获得了采样观测器和基于采样观测器的采样控制器. 本文论证了上述状态反馈采样控制器和基于连续时间观测器的采样控制器可以保证闭环系统渐近稳定, 而基于采样观测器的采样控制器可以保证被控对象的状态是有界的, 其最终边界依赖于设计参数与采样周期. 最后, 通过选择适当的采样周期, 完成了闭环采样控制系统的设计. 一个船舶航向控制的例子表明应用本文 所提方法设计出的三种采样控制器具有良好的控制效果.     

具有状态观测器的鲁棒重复控制系统设计

针对一类时变不确定系统,研究基于状态观测器的鲁棒重复控制系统设计问题.通过状态观测器重构系统状态,利用重构状态进行状态反馈.基丁2维系统稳定性理论,应川线性矩阵不等式(LMI)方法,推导出了重复控制系统存在状态观测器和重复控制器的一个LMI条件,并用LMI的町行解给出了状态观测器和重复控制器参数的具体形式.最后用数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

Functional observer-based sliding mode control for linear discrete-time-delayed stochastic systems

Functional observers are the primary solution to sundry estimation problems, wherein full- or reduced-order observer cannot be directly applied. This paper presents a functional observer-based sliding mode control method for the linear discrete-time delayed stochastic system. Stability analysis of sliding function is presented for the delayed stochastic system with a linear matrix inequality approach. The functional observer method for the linear discrete-time-delayed stochastic system is proposed based on the Kronecker product approach. Sliding mode controller is estimated using the functional observer method. Finally, to demonstrate the efficacy of the proposed design, comparison of its performance with some of the well-known existing state feedback controller is presented.     

Robust adaptive controller with disturbance observer for vehicular radar servo system

In vehicular radar servo system, parameter variations of the executive motor and external disturbance uncertainties have great effects on the position tracking precision of the system. In this paper, a robust adaptive controller with disturbance observer is designed for vehicular radar servo system, which combines the merits of disturbance observer, adaptive backstepping method and sliding mode control. The system is modeled, and a disturbance observer is employed to observe and compensate for the unknown uncertainties. Adaptive backstepping method is used to design the sliding model controller to guarantee the global stability of the overall system. Simulation results show that the proposed robust adaptive controller has good performance in position tracking and enhances the robustness of vehicular radar servo system while observing the uncertainties precisely and quickly.     

飞行模拟转台非线性干扰观测器反步滑模控制器设计

本文针对考虑不确定性的飞行模拟转台伺服系统,提出了一种基于非线性干扰观测器的反步全局滑模补偿控制方法。该方法采用反步控制方法设计转速期望虚拟控制,然后利用非线性干扰观测器观测系统不确定干扰,进而对引入非线性干扰观测器的系统设计自适应全局滑模控制器,实现了飞行模拟转台伺服系统期望转角信号的鲁棒跟踪控制,仿真结果表明,该方法控制效果良好,具有很好的工程应用价值。     

Dynamic observer-based controllers for linear uncertain systems

This paper addresses robust controller design for uncertain linear systems via a dynamic observer-based controller. A dynamic observer is an alternative structure for a classical observer which can be regarded as a general form of a usual observer and has additional degrees of freedom in the observer structure. Using this new observer structure, a new observer-based controller for linear systems is proposed. Some strict linear matrix inequalities (LMIs) have been given to find the dynamic observer parameters and controller gain. It is shown that dynamic observer can be used effectively for tackling the drawbacks of the classical observer-based robust controller design methods. As an advantage, LMIs are derived even in the presence of uncertainties in system, input and output matrices simultaneously, whereas by using the traditional observer, bilinear matrix inequalities (BMIs) are given in the presence of such uncertainties. Moreover, the proposed LMIs do not imply the equality constraint. Simulation results are used to illustrate the effectiveness of the proposed design technique.     

Observer-based H-infinity output feedback control with feedback gain and observer gain variations for Delta operator system

Considering that the controller feedback gain and the observer gain are of additive norm-bounded variations, a design method of observer-based H-infinity output feedback controller for uncertain Delta operator systems is proposed in this paper. A sufficient condition of such controllers is presented in linear matrix inequality （LMI） forms. A numerical example is then given to illustrate the effectiveness of this method, that is, the obtained controller guarantees the closed-loop system asymptotically stable and the expected H-infinity performance even if the controller feedback gain and the observer gain are varied.     

基于观测器的时滞系统鲁棒控制器的设计

研究了一类不确定时滞系统基于观测器的鲁棒镇定问题,系统的不确定性时变未知且范数有界,目的是设计状态观测器和线性无记忆观测状态反馈控制器,使其能够镇定一类状态和控制输入不确定性时滞系统。基于Lyapunov稳定性理论,采用线形矩阵不等式这一有效工具,给出了系统基于观测状态反馈鲁棒镇定的充分条件,并且利用线形矩阵不等式的解构造了使得系统鲁棒稳定的基于观测状态反馈控制器,所得结果与时滞相关,从而相对减弱了控制器设计的保守性。数值算例表明了所提出的设计方法的有效性。