Markov跳变系统的非同步事件触发耗散容错控制

本文主要研究一类具有执行器故障的Markov跳变系统的非同步事件触发耗散容错控制问题.通过引入非同步事件触发器来降低传感器的采样数据传输频率,从而降低通信消耗.采用两个独立的隐Markov模型分别描述触发器、控制器与原系统之间的非同步现象.在此框架下,基于Lyapunov稳定性和耗散理论,得到了闭环控制系统在执行器存在故障的情况下随机稳定并严格耗散的充分条件.并借助矩阵不等式变换技术给出了触发器和控制器矩阵参数的求解方法,实现了触发器和控制器的协同设计.最后,通过仿真研究验证了所提出的设计方法的有效性.     

离散化不确定马尔可夫跳变系统的事件触发保性能控制

针对一类离散化不确定马尔可夫跳变系统,研究了基于事件触发机制的保性能控制问题.首先假设不确定的参数是有界的,与传统的周期触发方式的区别是,事件触发机制可以判断采样信号是否需要传输.其次,利用时间间隔分析法,把事件触发机制和网络时延构造成一个时滞系统,根据时滞分析法,提出了事件触发条件和保性能控制器的协同设计方案.最后,用一个仿真例子验证此算法的有效性.     

一类不确定离散Markov 跳变系统滑模状态反馈控制

针对具有不确定的离散Markov跳变系统,研究其滑模状态反馈控制问题.考虑系统的不确定满足匹配条件,以线性矩阵不等式形式给出了离散滑模面存在的充分条件,设计了具有指数趋近律的滑模控制器,保证了系统状态到达滑模面并在滑模带上随机镇定.数值仿真验证了所提出的控制方案的有效性.     

一种带有动态输出反馈控制器的网络控制系统的Markov跳变模型

对于网络控制系统(Networked control systems, NCS)中的随机延迟时变有界, 其上界大于一个采样周期的情况, 建立了带有动态输出反馈控制器的连续时间系统模型. 以此为基础, 应用连续时间系统模型离散化与增广状态空间方法, 建立了受控于有限状态Markov链的离散时间跳变系统模型. 在该系统的稳定性控制器设计中, 给出了一种求内点法的初始可行解的方法, 从而解决了所建模型的可解性问题. 理论分析和车载倒立摆上的仿真计算表明, 由上述模型与改进算法所给出的动态输出反馈控制器能使系统稳定.     

离散事件系统的协调反馈控制

本文探讨以Ｐｅｔｒｉ网为模型的离散事件系统（ＤＥＳ）的某种禁止状态避免问题，提出了以Ｐｅｔｒｉ网Ｎ为基网，设计具有外部输入位置Ｐｅｔｒｉ网（ＰＮＩＰ），对Ｎ进行协调反馈控制的方法。由Ｎ现行状态反馈决定的ＰＮＩＰ的控制状态，既保证Ｎ避免禁止状态，又使Ｎ具有最大自由度。     

离散事件系统的无死锁模块化状态反馈控制

本文讨论离散事件系统的无死锁模块化状态反馈问题。首先我们定义自动机的交与并运算，然后通过引入自动机对的Ｄ－不变关系，我们证明当控制目标是两个谓词的交时，模块化状态反馈控制器是无死锁的充要条件是各子控制器是无死锁的且相应的控制器满足Ｄ－不变关系。我们证明了一个给定的自动机对于另一自动机的Ｄ－不变子自动机类有最大元存大，并由此给出一个综合算法。     

离散Markov跳变系统的滚动时域H_∞跟踪控制

针对离散Markov跳变系统,研究滚动时域H∞跟踪控制问题。为便于工程应用,假定系统当前时刻的状态和模态总是可测的,而系统未来时刻的模态是不可知的。利用庞特里亚金极小值原理,构造哈密尔顿函数,求解min-max优化问题,得到当前采样时刻的最优控制作用以及最严峻的外界扰动。控制器的求解可等效为在一组线性矩阵不等式约束条件下,迭代方程的可解性问题。控制律采用滚动时域结构,每次仅施加当前采样时刻计算得到的控制作用,在下一采样时刻将重新计算控制作用。该控制律保证系统在给定H∞扰动抑制水平的情形下,获得最优线性二次型性能指标以及良好的输出跟踪性能。最后仿真示例验证了该方法的可行性和有效性。     

实时离散事件系统的预测状态反馈控制

本文我们将预测监控的一般结果推广到状态反馈控制的情况。给出了预测状态反馈控制器存在的充要条件及设计方法。对一类特殊的系统,我们证明了任一传统的状态反馈控制下的解也是预测状态反馈控制问题的解,从而预测状态反馈控制对这类系统有最优解存在。最后,我们给出了一个例子来说明这一结果。     

实时离散事件系统的反馈控制策略

考虑实时离散事件系统（ＤＥＳ）的赋时受控标记图中的禁止标识问题，提出了最优延时可行控制策略（ＯＴＦＣＰ）的概念，给出了生成这种能使系统避免进行禁止标识集的反馈控制策略的综合算法。     

基于事件触发的马尔可夫跳变系统耗散性滤波

研究网络化马尔可夫跳变系统的耗散性滤波器设计问题。特别地，采用事件触发的通信策略，设计相应的具有耗散性能的模态依赖滤波器。通过使用Lyapunov-Krasovskii泛函方法，建立充分性条件以确保过滤误差系统能够满足给定的耗散性指标。分别根据线性矩阵不等式设计相应的模态依赖滤波器增益和事件触发参数。通过仿真实例验证了理论结果的有效性。     

实时离散事件系统的动态反馈控制

本文研究了一类含确定性状态时间的实时离散事件系统的动态反馈控制问题.基于一定语言的实时可控性的概念,证明了对给定实时离散事件系统G,存在完备监控器φ使L(φ/Gr)=K的充分必要条件是K是闭及实时可控的,并得到了有关实时监控问题解存在的充要条件.     

一类离散Markov跳变奇异系统的镇定控制

针对一类离散的Markov跳变奇异系统,研究了其稳定性与镇定控制问题.系统模式跳变的转移概率是部分未知的,包含转移概率完全已知和完全未知两种情形,具有更好的泛化性.以严格线性矩阵不等式的形式,给出了保证该类Markov跳变奇异系统正则、因果、随机稳定的充分性判据,并设计了相应的状态反馈与输出反馈控制器.最后,通过数值仿真表明了所提出方法的有效性.     

离散事件系统状态反馈控制的几何理论的进一步拓广

本文研究了定义在状态-事件序列上的谓词的离散事件系统的状态反馈控制问题。离散事件系统的数学模型是自动机。状态反馈与闭环过程的关系及许多基本的几何性质得到了详细的阐明;在这些几何背景下,解决了离散事件系统状态反馈控制的拓广问题,包括关于简单谓词与一般谓词的问题。     

连续Markov跳变系统最优控制

针对连续Markov跳变系统,对其最优控制问题进行研究.首先,基于随机最大值原理,设计完全状态信息情形下Markov跳变系统的最优控制器;然后,采用导数原始定义结合Markov跳变系统特性的方法,得到了最优控制器系数矩阵的黎卡提微分方程,进而将其推广到不完全状态信息情形;最后,通过数值仿真验证了所得控制器的正确性.     

基于有限频段的Markov跳变系统有限时间H∞滤波

传统Markov跳变系统H∞滤波方法要求所有子系统对全频域的噪声具有同样的干扰抑制水平,由于没有充分利用噪声的频率信息,导致传统滤波方法可能含有较大的保守性.本文针对特定频段的干扰信号,提出基于有限短时间的H∞滤波器设计方法.在引入有限频段的同时,结合有限短时间稳定理论,提出有限频段以及有限时间两尺度滤波方案,为降低滤波理论的工程保守性提供了思路.仿真结果表明本文所提滤波方法与现有滤波方法相比,具有一定的优越性.     

基于事件触发的NNCS动态输出的H∞保性能控制

针对具有时变时延的非线性网络化控制系统（NNCS）,在离散事件触发的输出通讯机制下,研究了NNCS的保性能控制和H∞鲁棒控制问题。首先,设计NNCS动态输出反馈控制器以得到闭环系统,利用Lyapunov稳定性方法,给出闭环系统在无扰动情况下渐近稳定和保性能的充分条件;其次,在γ次扰动情况下完成系统的H∞鲁棒控制问题;然后,针对系统中出现的输出误差、时延、非线性项等因素的影响,采用变量替换法求解出NNCS动态输出反馈控制器;最后应用Matlab仿真验证所提方法的有效性。     

多步反馈控制作用下的离散事件动态系统的周期计算

我们考察极大代数意义下的线性离散事件动态系统，在多步反馈控制作用下，熟知求系统运行的周期就是要求有ｒｌ个顶点的图的关键回路，本文重构一个只有ｒ个顶点的有向赋权图Ｇ（Ｆ），证明求系统的周期等价于求Ｇ（Ｆ）的关键回路，从而将一个求ｒｌ个顶点的图的关键回路问题简化为求一个只有ｒ个顶点的图的关键回路问题。     

分散事件触发NCS的H∞控制器设计

针对具有时变时延的网络化控制系统（networked control system,NCS）,提出一种新的分散事件触发通讯机制。该机制可以有效的节约网络资源并且不依赖于状态数据的完整信息,若干个空间分布式传感器结点采集状态数据的局部信息并根据子传输机制传输信号。本文首先建立包含网络时延和分散事件触发条件的闭环NCS模型,然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出闭环系统渐近稳定的充分条件,进而给出H∞控制器和分散事件触发机制的协同设计方法,最后通过Matlab数值仿真验证该方法的有效性。