不确定离散系统的最优保性能控制*

对一类具有范数有界时变参数不确定性的离散时间线性系统和一个二次型性能指标,研究其最优保性能状态反馈控制律的设计问题。     

网络控制系统的状态反馈保成本控制器设计

This paper is concerned with the state-feedback guaranteed cost controller design for a class of networked control systems (NCSs) with state-delay. A new model of the NCSs is provided under consideration of the network-induced delay. A sufficient condition for the existence of a guaranteed cost controller for NCSs is presented by a set of linear matrix inequalities(LMIs). A method, which can transform non-convex to the convex, is applied. Accordingly, a numerical algorithm is proposed to obtain the lower bound. Theoretical analysis through an example shows the effectiveness of the method.     

状态时滞的网络控制系统的保成本控制器设计

针对一类含状态时滞的网络控制系统,本文对此进行了状态反馈保成本控制器设计.在考虑网络引起的滞后的基础上,一个新的模型提出来了.保成本控制器的存在性也通过一系列线形矩阵不等式表达出来.一个能把非凸问题转换成凸问题的方法同时应用了.与此同时,相应的能获取最低性能指标的算法也已给出.配套的仿真例子证明了此算法的有效性.     

Guaranteed cost control of synchronisation for uncertain complex delayed networks

In this article, the synchronisation for a class of complex delayed dynamical networks with uncertain inner coupling configuration is investigated under the quadratic guaranteed cost control. The coupling delay and nodes delay are considered in the networks. Based on Lyapunov–Krasovskii stability theory, sufficient conditions for the existence of the optimal guaranteed cost control laws are given in terms of linear matrix inequalities. Under these sufficient conditions, the networks are globally asymptotically synchronous, and the optimal upper bound is also guaranteed. Numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed methods.     

结构不确定离散系统的最优非脆弱保成本控制

讨论了一类不确定线性离散系统的最优非脆弱保成本控制问题.考虑的系统和状态反馈控制器均具有时变的结构化的不确定性.基于线性矩阵不等式的方法,给出了存在和设计非脆弱保成本控制律的一个充分条件,以及在使二次成本函数上界最小意义下,最优非脆弱保成本控制律的凸优化设计方法.并用数值例子说明该方法降低了成本函数上界的保守性.     

不确定广义系统的最优保性能控制

该文讨论不确定广义系统的最优保性能控制问题.给出了不确定广义系统保性能控制器的两种设计方法:一是代数Riccati方程方法,给出了参数化的控制器;另一个是线性矩阵不等式方法,给出了在使性能函数上界最小的意义下,最优控制器的设计算法,用实例演示了该方法的有效性.     

一类参数不确定脉冲系统的保成本控制研究

根据脉冲系统的稳定性结果,得到了线性时变脉冲系统一致渐近稳定的充分条件．在此基础上研究了一类参数不确定系统的保成本状态反馈控制问题,根据稳定性理论与鲁棒控制原理得到了此类控制器的一个存在性条件．进一步通过有关参数不确定性的结论证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可解性问题．最后给出了一个具体示例．     

不确定时延网络控制系统的保性能控制

在工程实际网络控制系统中,不仅要求系统能够保持稳定,还要系统具有一定的性能指标,采用状态反馈控制是一种非常有效的控制方式。针对一类线性不确定时延网络控制系统,研究了在有记忆状态反馈控制器下的保性能控制问题。利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式的方法,给出了网络控制系统保性能控制律存在的条件和相应的状态反馈控制器的设计方法。最后,通过Matlab数值仿真算例验证了该方法的有效性和正确性。     

广义系统的时滞相关非脆弱H_∞保成本控制

研究了时滞不确广义系统的时滞相关非脆弱H∞保成本控制器的设计问题。利用Lyapunov的稳定性理论和最近建立的积分不等式方法,得到了时滞不确定广义系统在非脆弱控制器作用下不仅内部渐近稳定,而且具有给定的H∞扰动抑制水平的时滞相关条件,以及相应的成本函数上界。假定其中的不确定项是范数有界的,但不需要满足严格的匹配条件.针对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形,分别给出了非脆弱H∞保成本控制器的设计方法。这一方法不需要参数调节,利用Matlab的LMI工具箱求解方便。最后,数值仿真实例说明了所给方法的有效性。     

一类不确定离散非线性时滞系统保性能控制

针对状态不完全可测的一类不确定连续离散时间非线性系统,基于状态观测器研究其保性能控制问题。采用T-S模型对非线性系统进行建模,根据李雅普诺夫稳定性理论,基于线性矩阵不等式(LMI),利用分散化并行分布补偿(PDC)的方法设计了基于观测器的控制器,给出了实现该非线性系统保性能控制的充分条件。在此基础上通过求解相应的线性矩阵不等式组给出了控制器和观测器的设计方法,并通过数值仿真验证了提出的方法,仿真结果表明该方法是正确的。     

基于观测器的广义时滞系统弹性保成本控制

在同时考虑系统矩阵参数不确定性和控制器不确定性对系统性能影响的前提下,研究了一类基于观测器的不确定广义时滞系统的弹性保成本控制问题.基于Lvapunov稳定性理论,通过构造广义Lyapunov函数和广义二次性能指标函数,以线性矩阵不等式的形式给出了基于观测器状态反馈的弹性保成本控制器的设计方法.该控制器不仅保证了广义时滞系统是鲁棒稳定而且使其具有相应的性能指标上界.采用一种新方法将系统弹性保成本控制器设计和状态观测器增益矩阵求取转化为两组严格线性矩阵不等式的可行解问题.最后通过算例验证了该方法的可行性和有效性.