一类更一般Lipschitz非线性系统的观测器设计

研究了一类更一般Lipschitz非线性系统的观测器设计问题，将渐近收敛观测器设计问题转化为求解相应的增益矩阵问题，并给出了增益矩阵满足的充分条件和计算该增益矩阵的方法．首先，当系统满足某种可检测性时，利用奇异值理论得到了使得观测误差渐近收敛的增益矩阵需满足的充分性条件，并基于Rieeati方程给出了计算增益矩阵的方法．其次，当系统不满足该可检测性，但满足其它条件时，仍存在使得观测误差渐近收敛的增益矩阵，并类似地得到了增益矩阵满足的充分性条件和计算方法．仿真算例验证了该理论结果的正确性．     

一类具有输出不确定性的Lipschitz非线性系统观测器设计

针对输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统,提出了一种基于LMI的Lyapunov方法来设计此类系统观测器.在系统输出的不确定性满足Lipschitz条件时,通过LMI方法选取观测器的增益矩阵,并运用Lyapunov方法给出观测器渐近收敛的充分条件.同时给出了满足该观测器Lipschitz常数最大值的计算方法.最后通过仿真实例验证了观测器的有效性.     

基于Lyapunov方法的Lipschitz非线性系统状态观测器设计

选取新型Lyapunov函数,采用Lyapunov方法综合讨论了一类Lipschitz非线性系统状态观测器设计问题,分2种情形给出了观测器渐近收敛的充分条件。结果表明,稳定观测器的存在直接与误差动态的稳定性矩阵测度及增益矩阵的范数有关。当输出相对于状态为线性时,借助于LMI技术进行了观测器增益矩阵的选取。仿真实例验证了结论的有效性。     

一类Lipschitz离散非线性系统的观测器设计

研究非线性项满足Lipschitz条件的一类离散非线性系统观测器设计问题.应用Schur引理,并结合构造Lyapunov函数,获得了观测误差渐近趋于零的三个新的充分条件,且观测增益矩阵可通过求解线性矩阵不等式得到.文中仿真实例验证了所获方法的有效性.     

一类Lipschitz非线性系统的状态观测器设计

采用Lypunov方法,结合Lypunov方程的求解讨论了一类更为普遍的Lipschitz非线性系统的状态观测器设计问题,给出了观测器误差渐近收敛的充分条件,改善和扩展了有关文献的结果。研究表明:稳定观测器的存在不仅与线性稳定性矩阵的特征值有关,还与其状态转换矩阵的条件数及增益矩阵的范数有关。仿真结果验证了结论的有效性。     

基于拟单边Lipschitz条件的一类非线性系统降维观测器设计

为了研究一类非线性系统降维观测器设计问题,引入拟单边、弱拟单边Lipsehitz条件,采用线性矩阵不等式方法给出了该类系统降维观测器渐近稳定的判据.借助(弱)拟单边Lipsehitz条件,研究了系统非线性项对降维观测误差渐近收敛性的贡献,得到了比现有的方法减小保守性的判据.证明了在系统的参数不可检测性时,所给出的判据仍...     

非线性系统的H∞部分状态观测器设计

针对一类具有干扰的非线性系统的鲁棒部分状态观测器，设计了新的能够重构有L2（即平方可积）干扰非线性系统部分状态的日。状态观测器．首先，给出了部分状态观测器设计矩阵应满足的约束条件和具体的表达形式．进而通过对观测误差动态的分析，研究了观测误差对L2干扰的衰减性问题，并基于LMI技术给出了日。部分状态观测器存在的充分条件．理论分析指出，当干扰为零时，所设计的观测器可渐近重构待估状态；当干扰不为零时，观测器误差具有对L2干扰的衰减性．最后，仿真算例验证了本文理论结果的正确性．     

一类非线性时滞系统的鲁棒H_∞混杂状态观测器设计

研究一类基于切换的非线性时滞系统的鲁棒状态观测器的设计问题.在系统存在有限个备选的状态观测器,并且每一个单一的观测器均不是系统的鲁棒H∞观测器的假设下,针对状态观测器增益矩阵全部已知或全部未知的2种情形,分别利用单Lyapunov函教技术和多Lyapunov函数技术,设计出状态观测器间的切换律,并获得了保证误差系统渐近稳定和H∞范数有界的2个充分条件.且当增益矩阵全部未知时,给出了增益矩阵的显式表达.     

非线性微分-代数子系统的初始化高增益观测器设计

针对一类大系统中的非线性微分-代数子系统,研究其状态观测问题,提出了一种初始化高增益观测器设计方案.首先,通过一个非线性微分同胚变换,实现了系统的等价变换;然后针对等价系统,给出了初始化状态观测器设计,使得观测误差是指数收敛的;最后,给出一个数值仿真算例.仿真结果验证了该方法的有效性.     

非线性系统的 H∞部分状态观测器设计

针对一类具有干扰的非线性系统的鲁棒部分状态观测器,设计了新的能够重构有L₂(即平方可积) 干扰非线性系统部分状态的H_∞状态观测器.首先, 给出了部分状态观测器设计矩阵应满足的约束条件和具体的表达形式. 进而通过对观测误差动态的分析, 研究了观测误差对L2干扰的衰减性问题, 并基于LMI技术给出了H_∞部分状态观测器存在的充分条件.理论分析指出,当干扰为零时,所设计的观测器可渐近重构待估状态;当干扰不为零时,观测器误差具有对L₂干扰的衰减性. 最后,仿真算例验证了本文理论结果的正确性.     

基于非线性自适应观测器的飞机操纵面故障诊断

研究以非线性方程描述的飞机在操纵面发生损伤、卡死等故障时的自适应观测器诊断方法.通过引入有效性因子表征操纵导数变化的程度,将飞机操纵面故障诊断转化为具有未知参数的Lipschitz非线性系统的状态观测器设计问题.采用Lypunov方法,给出了观测器的结构形式和参数估计的自适应律,并在分析观测器渐近收敛的充分条件的基础上,给出了相关参数.数字仿真表明建议的自适应观测器能够快速且较准确地估计出有效因子的变化,验证了该方法的可行性.     

多航天器系统的编队包含鲁棒协同控制

研究了多航天器系统在执行器和传感器故障作用下的编队包含协同控制问题。首先,对航天器的轨道动力学系统进行建模,并进行线性化处理;其次,设计自适应广义观测器,以获得系统状态以及执行器和传感器故障的估计值;再次,通过调整非奇异矩阵,提高观测器性能,使观测器误差收敛到原点附近;从次,基于估计的系统状态和执行器故障,设计了编队包含控制器,并利用Lyapunov理论分析得到编队误差和观测器误差收敛的充分条件;最后,通过仿真实例验证了所设计算法的系统性能。     

线性切换系统的状态观测器设计

目的提供线性切换系统的状态观测器设计思路和切换策略设计方案,提出保证误差系统渐近稳定的条件.方法利用单李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法,同时,结合凸组合技术和线性矩阵不等式方法.结果设计出系统的状态观测器和相应的切换策略,进而得到了实现误差系统稳定的两个充分条件,并通过数值模拟、计算机仿真、数据处理、编程计算,进一步验证了笔者所设计方法的可行性和正确有效性.结论解决了单一观测器均不能保证误差系统稳定和有限多个备选观测器选择困难问题,从而为系统的设计提供了理论依据.     

考虑量化效应的观测器分析与设计

为了减弱信号的量化效应引起的数字观测器性能的降低,分析了量化器对状态估计误差的影响,并且提出了一种新的非线性观测器构造方法．使用Lyapunov稳定性判据分析了考虑了量化效应的Luenberger观测器的动态特性,结果表明观测误差无法渐进收敛,并给出了估计误差的上界．提出了一种新的观测器构造方法．对于系统矩阵是Hurwitz稳定的情况,该观测器可以保证状态估计误差可以收敛到零．     

Design of a robust H∞ full-order observer about the nonlinear singular perturbed random jumping system

The design of the robust H_∞ full-order observer about the nonlinear singular perturbed system is investigated. Based on the Lyapunov stability theory, for the singular perturbed random jumping system in which the observation equation has the Lipschitz nonlinear item, the matrix that deals with the stochastic stability of such a random system is given, and the robust full-order observer in which the estimated error has H_∞ performance is designed and the observer gain is computed. The singular system and the singular perturbed system differ in that this method in our paper considers the effect of small time parameter, which is not neglected, and the small time parameter upper bound that allows theH_∞ error is computed. Finally the result validates the correctness and the availability of this method.     

状态带时滞的非线性系统的观测器设计

针对一类满足Lipschitz条件的下三角非线性时滞系统,提出了一种新颖而且简便的状态观测器的设计方法.通过构造适当的Lyapunov-kresovskii 泛函(LKF)和求解线性矩阵不等式(LMI),给出了使得误差动态系统渐近趋于零的非线性时滞系统的状态观测器.最后用例子说明了这种构造性方法的简便实用性.     

类龙伯格非线性扩张状态观测器的研究

针对非线性扩张状态观测器的一般形式,引入一个增益因子,提出了扩张状态观测器的一种设计方法.运用该方法可以设计出任意阶的非线性扩张状态观测器,所设计的扩张状态观测器具有类龙伯格状态观测器的结构,并且其动态品质只与补偿矩阵的极点位置有关,与非线性函数的形式无关.选取满足条件的不同非线性函数可以得到不同形式的非线性扩张状态观测器.对二阶非线性不确定系统进行了仿真研究,结果表明了该设计方法的有效性.