离散时滞系统鲁棒无源控制

针对时变未知但范数有界不确定离散时滞系统，研究鲁棒无源控制问题，对于所有容许的不确定性和状态滞后，构造无记忆状态反馈控制器，使得系统同时满足稳定性和无源性要求。在状态空间下，基于Lyapunov稳定理论，用S－方法研究该鲁棒无源控制器的存在条件，通过一定的矩阵变换，将设计问题转化为线性矩阵不等式的可解性问题，从而使控制器的设计简单易行。进一步，引入无源化的损耗指标，提出相应的具有指定损耗指标的无源控制器设计方法。最后将该设计方法推广至多时滞情形。     

基于观测器的时滞T-S模糊广义系统无源控制

目的研究一类时滞T-S模糊广义系统基于观测器的无源控制问题.方法利用Lyapunov函数方法、矩阵缩放理论以及线性矩阵不等式(LMI)技术研究了时滞T-S模糊广义系统的无源控制.结果给出了基于观测器的无源控制器存在的充分条件已确保闭环系统是容许且严格无源的.把这个充分条件表示成了线性矩阵不等式形式,从而无源控制器的求解问题转化成解线性矩阵不等式.结论所提出的方法能很好地解决时滞和干扰情况下,T-S模糊广义系统的无源控制问题,数值算例说明了所提方法的有效性和可行性.     

基于动态输出反馈的时滞T-S模糊系统无源可靠控制

目的研究一类时滞T-S模糊系统执行器部件发生故障情况下动态输出反馈的无源可靠控制问题.方法运用Lyapunov稳定性理论、故障替换和线性矩阵不等式(LMI)方法研究了时滞T-S模糊系统的无源可靠控制.结果给出了动态输出反馈无源可靠控制器存在的充分条件,给出了控制器的设计方法,通过求解线性矩阵不等式可以获得输出反馈控制器的系数矩阵.结论采用所设计的可靠控制器,在执行器部件出现故障或状态不完全可测时,均能保证闭环时滞T-S模糊系统鲁棒稳定,保持原有的无源性能指标.最后通过求解数值算例,绘制出闭环模糊系统状态响应曲线,验证了所设计方法的有效性.     

T-S模糊不确定系统鲁棒稳定

研究一种基于T-S模糊线性时滞不确定系统指定衰减度鲁棒稳定问题.首先利用模糊T-S模型对线性时滞不确定系统进行模糊建模.通过应用Razumikhin定理、Lyapunov定理,借助线性矩阵不等式方法,得出该系统鲁棒稳定且具有指定衰减度的充分条件,在此基础上,进一步得出具有指定衰减度的无记忆状态反馈鲁棒镇定控制率存在的充分条件及相应的控制器设计方法.     

离散T-S模糊系统的状态反馈鲁棒镇定

利用模糊模型处理了非线性离散不确定系统的稳定性问题,针对一类离散不确定T-S模糊系统,使用一种新的T-S模糊系统放宽的二次稳定方法,研究并设计了T-S模糊离散控制器,在此基础上利用线性矩阵不等式给出了控制器的算法。最后,通过仿真示例说明了该方法的可行性。     

广义T-S模糊系统的鲁棒非脆弱控制

在控制器的实现过程中,由于A/D、D/A转换,有限字长限制以及舍入误差等因素的影响,使得控制器自身具有不确定性.非脆弱控制的目的就是使控制器能够克服这种不确定性,保证系统的稳定性,并满足性能指标要求.研究了广义T-S模糊系统的鲁棒非脆弱控制,考虑控制器增益为加法式摄动,基于李亚普诺夫稳定性定理和线性矩阵不等式(LM I)方法,给出了非脆弱鲁棒控制器的存在条件与求解方法.仿真实例表明了该方法的有效性和可行性.     

离散广义系统的鲁棒控制器设计

利用二次稳定的概念 ,研究了带有外部干扰的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题 .在对系统进行二次稳定分析的基础上 ,给出了系统可以鲁棒镇定的条件 ,并且这一条件被表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式 ,从而控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决     

滞后细胞神经网络的鲁棒无源分析

考虑了多胞不确定性滞后细胞神经网络(DCNNs)的无源分析问题。基于近期研究成果和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了一个判定DCNNs无源性的新准则,这个新的准则实现了DCNNs系统矩阵和Lyapunov矩阵的完全分离。当DCNNs所受不确定性为多胞类型的不确定性时,该准则相对于基于二次稳定框架的准则而言,可以降低保守性。数值算例揭示了本文方法的有效性。     

广义区间系统输出反馈鲁棒无源控制

研究了广义区间系统的静态输出反馈鲁棒无源控制问题．首先给出广义区间系统的等价描述;然后利用用线性矩阵不等式,给出自治系统广义二次稳定且无源的充分条件;随后给出了静态输出反馈鲁棒无源控制器的存在条件,并利用线性矩阵不等式的解构造了相应的控制器;最后数值例子说明了该结论的有效性．     

不确定时滞离散模糊系统鲁棒H∞控制

研究了一类不确定离散时滞模糊系统的鲁棒H_∞稳定性问题．基于模糊Lyapunov-Krasovskii函数,应用并行分布补偿算法,设计了使模糊系统全局渐近稳定的控制器,提出并证明了一个新的判别闭环不确定离散时滞模糊系统鲁棒H_∞渐近稳定的充分条件．引入多个附加矩阵变量,可由一组线性矩阵不等式的解得到控制器．由于使用了模糊Lyapunov-Krasovskii函数,此鲁棒稳定条件比基于公共Lyapunov-Krasovskii函数的稳定条件的保守性更小,由仿真算例验证了结果．     

不确定约束T-S模糊系统的鲁棒最优控制

针对带有时域约束(包括控制输入约束与状态约束)和不确定性的T-S模糊系统,研究了其鲁棒最优控制问题。利用S-Procesure导出了求解状态反馈控制器的充分条件。该控制问题最后归结为求解在一组非线性不等式族约束条件下的优化问题,本文给出了该优化问题的迭代求解步骤。在倒立摆系统中应用的仿真结果表明,本文所提方法是有效的。     

基于T-S模糊系统的鲁棒容错控制器的设计

研究了部分执行器可能失效的T-S模糊系统鲁棒容错控制问题。对于所给系统,给出了鲁棒容错控制器存在的一个新的稳定条件。在此条件下所设计的控制器,可使闭环系统渐近稳定。通过矩阵分解把系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,可以直接使用LMI工具箱求解器,仿真例子说明了所给方法的可行性和有效性。     

考虑时域硬约束的T-S模糊系统最优控制

针对带有时域硬约束(控制输入约束和状态约束)的T-S模糊系统,提出了一种基于状态反馈的优化控制算法。在系统初始状态小于某个界的情况下,将性能输出的能量作为优化的性能指标,通过最小化系统的不变椭圆域来实现系统优化控制,同时得到依赖于该不变域的满足时域硬约束的充分条件。该多目标控制问题最后归结为求解在一组非线性不等式约束条件下的优化问题,本文给出了该优化问题的解决方法,并分析了该方法的可行性。在倒立摆系统中应用的仿真结果验证了该方法的有效性。     

Robust non-fragile control for discrete-delay nonlinear large-scale systems

Time-delays,due to the information transmission between subsystems,naturally exist in large-scale systems and the existence of the delay is frequently a source of instability. This paper considers the problems of robust non-fragile fuzzy control for a class of uncertain discrete nonlinear large-scale systems with time-delay and controller gain perturbations described by T-S fuzzy model. An equivalent T-S fuzzy model is represented for discrete-delay nonlinear large-scale systems. A sufficient condition for the existence of such non-fragile controllers is further derived via the Lyapunov function and the linear matrix inequality( LMI) approach. Simulation results demonstrate the feasibility and the effectiveness of the proposed design and the proper stabilization of the system in spite of controller gain variations and uncertainties.     

基于T-S模型的非线性系统控制方法

采用T-S模糊模型逼近非线性系统,将非线性系统描述为多个局部线性系统的组合,采用极点配置的方法对每一局部线性系统进行设计,保证了局部线性系统的性能指标。利用线性矩阵不等式方法,将闭环控制系统的稳定条件、控制性能指标统一到线性矩阵不等式的框架内,通过求解线性矩阵不等式族获得控制器参数。以倒立摆系统为例,对提出的设计方法进行了验证,仿真结果表明设计方法是有效的。     

基于T-S双线性模型的非线性关联大系统的分散控制

对一类由Takagi-Sugeno(T-S)双线性模型描述的非线性关联大系统,研究了其分散状态反馈控制问题.根据Lyapunov稳定性分析理论和并行分布补偿(PDC)算法,导出了闭环关联大系统渐近稳定的充分条件,该条件比现有结果具有更小的保守性.设计出了相应的分散模糊控制器,并将其转化成为一个受线性矩阵不等式(LMIs)约束的凸优化问题.最后,通过仿真例子验证了所提方法的有效性.     

Robust stability of discrete-time nonlinear system with time-delay

The robustly asymptotical stability problem for discrete-time nonlinear systems with time-delay was investigated. Positive definite matrix are constructed through Lyapunov functional. With the identity transform, property of matrix inverse and S-procedure, a new sufficient condition independent of the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is established. With Schur complement, another equivalent sufficient condition for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is given. Finally, a sufficient condition dependent on the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is obtained. A unified approach is used to cast the robust stability problem into a convex optimization involving linear matrix inequalities.     

Robust stability of discrete-time nonlinear system with time-delay

The robustly asymptotical stability problem for discrete-time nonlinear systems with time-delay was investigated. Positive definite matrix are constructed through Lyapunov functional. With the identity transform, property of matrix inverse and S-procedure, a new sufficient condition independent of the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is established. With Schur complement, another equivalent sufficient condition for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is given. Finally, a sufficient condition dependent on the size of time-delay for robust stability of discrete-time nonlinear systems with time-delay is obtained. A unified approach is used to cast the robust stability problem into a convex optimization involving linear matrix inequalities. Foundation item: Project (60425310) supported by the National Natural Science Foundation of China; project (2001AA4422200) supported by the Teaching and Research Award Program for Outstanding Young Teachers in Higher Education Institutions of the Ministry of Education of China     

Feedback control design for discrete-time piecewise affine systems

This paper investigates the design of state feedback and dynamic output feedback stabilizing controllers for discrete-time piecewise affine （PWA） systems. The main objective is to derive design methods that will incorporate the partition information of the PWA systems so as to reduce the design conservatism embedded in existing design methods. We first introduce a transformation that converts the feedback control design problem into a bilinear matrix inequality （BMI） problem. Then, two iterative algorithms are proposed to compute the feedback controllers characterized by the BMI. Several simulation examples are given to demonstrate the advantages of the proposed design.