不确定系统鲁棒容错控制

针对不确定线性系统,关于连续型增益故障模式,利用有界实引理和线性矩阵不等式LMI,推导了系统H_∞指标约束下鲁棒镇定及容错控制的充分必要条件,并给出了状态反馈H_∞鲁棒容错控制器的设计方法,从而系统在执行器失效情况下用H_∞指标约束鲁棒容错达到控制的目的.最后,将所提出的鲁棒容错控制方法应用于某一不确定线性系统,仿真结果表明设计的鲁棒控制器不仅能保证系统在执行器失效时闭环系统仍渐近稳定,并且能达到给定的H_∞性能指标,从而验证了所提出方法的可行性和有效性.     

约束多传感器线性系统的RMPC容错控制

针对一类约束多传感器线性故障系统,提出了一种基于鲁棒预测控制策略的容错控制方案．首先为多传感器线性系统设计了观测器,然后离线设计不变集列,使得时变的状态估计误差存在于相应的不变集列中,利用不变集的理论提出了一种新的故障检测的方法,最后基于鲁棒预测控制策略为故障系统设计了容错控制器,给出了闭环系统鲁棒稳定性的证明．仿真结果证明了方法的可行性。     

不确定系统鲁棒容错H_∞控制的LMI设计方法

针对不确定线性系统.研究了执行器失效情况下鲁棒容错H∞控制问题.基于连续增益故障模式.利用线性矩阵不等式LMI推导了系统H∞指标约束下鲁棒容错镇定的充要条件.分别给出了输出反馈和状态反馈H∞控制器的设计方法.通过引入变量代换.将求解输出反馈H∞指标约束的鲁棒容错控制器的可解条件转化为标准的LMI.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的H∞性能指标.仿真实例验证了所提出设计方法的有效性.     

不确定时滞线性系统的鲁棒容错控制研究

研究了线性时滞不确定系统的一类鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov方法,证明了当一类不确定系统采用一种带时滞的状态反馈控制律时,该系统对于传感器和执行器故障具有完整性.仿真实例说明了该方法的有效性.     

时滞不确定系统的鲁棒容错控制

本文考虑了线性时滞系统的容错控制问题，给出了时滞系统对传感器失效具有完整性的一个充分条件，并推广到执行器失效的情况，进而考虑了参数不确定系统的鲁棒容错控制问题，给出了鲁棒容错控制时滞系统的设计方法及步骤，并用设计实例及仿真结果验证了这种方法的有效性．     

基于输出反馈的鲁棒容错D-稳定性分析

研究线性不确定系统基于输出反馈的鲁棒容错控制问题.基于连续型执行器故障模式,利用线性矩阵不等式LMI,给出了系统基于输出反馈的鲁棒容错D-稳定的充分条件,并把控制器的设计方法归结为求解一族线性矩阵不等式组.与常规的方法相比,给出的控制器不仅保证闭环系统对执行器故障具有完整性,并且使闭环系统的极点配置在指定区域D中.通过仿真示例表明,无论执行器发生故障与否,得到的基于输出反馈的鲁棒容错控制器均保证闭环系统是D-稳定的,从而验证了所提出设计方法的有效性.     

执行器饱和T-S模糊系统的鲁棒耗散容错控制

研究了一类执行器饱和状态变时滞T-S模糊系统的鲁棒容错控制问题. 通过时滞相关Lyapunov函数和对状态的椭球域约束, 基于线性矩阵不等式技术, 提出了非线性系统稳定的不变集条件和模糊鲁棒耗散容错控制器存在的充分条件. 控制方案的设计结果不仅为执行器饱和状态变时滞T-S模糊系统的无源控制和H1鲁棒控制建立了统一框架, 而且保证了闭环控制系统对执行器故障的稳定性和容错性. 最后以时滞倒车系统的控制仿真验证了方法 的有效性.     

基于神经网络的模型参考飞控系统容错控制

针对飞控动态系统故障状态下安全飞行问题,提出了一种基于神经网络动态补偿的模型参考鲁棒容错控制方法.在经典RBF网络控制基础之上,设计了一种改进的神经网络结构,通过添加直接输入输出线性环节,应用最近邻聚类和新的自适应C-均值聚类法训练改进后的神经网络,以及在线调整神经网络的权值和阙值,提高了网络的收敛速度和泛化能力,达到了飞控系统在线实时快速容错控制和抗干扰的目的.同时,证明了该闭环鲁棒容错控制算法的稳定性.在波音747-100/200模型上仿真实验表明了该方法的有效性和可行性.     

一类不确定性离散非线性重复过程的迭代学习容错控制

针对一类具有非线性和执行器故障的重复运行不确定离散系统,提出了一种迭代学习鲁棒容错控制算法.首先通过定义执行器故障系数矩阵,将迭代学习控制过程转化为等价形式的不确定性非线性重复过程模型,然后基于混合李亚普若夫函数方法讨论非线性重复过程在时间轴和批次轴两个维度上的稳定性,并以线性矩阵不等式形式给出鲁棒容错控制器存在的充分条件和设计方法,同时保证系统正常和执行器故障情形下系统的容错稳定性能.最后,单杆机械手系统的输出跟踪控制仿真结果验证了本文算法的有效性.     

轧机厚控系统时滞相关鲁棒容错H∞控制器设计

研究了轧机厚控系统时滞相关鲁棒容错控制问题.轧机厚控系统实际足一个线性不确定时滞系统,考虑其可能发生的执行器增益故障,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和线性矩阵不等式,给出了厚控系统时滞相关鲁棒容错控制器存在的充分条件,并给出了控制器的设计方法.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的...     

基于LMI的约束系统H∞控制及其滚动优化实现

在LMI优化框架下,讨论有时域硬约束线性系统的H_∞控制问题.首先提出了一种基于LMI优化的状态反馈方法,并给出了闭环系统保证H_∞性能和满足时域硬约束的条件.在此基础上,融合预测控制的滚动优化原理讨论了一种滚动时域H_∞性能控制方法.通过对H_∞性能指标γ的在线最小化,闭环系统能实时协调控制性能要求和硬约束,并充分利用有限的控制能力提高控制性能.     

离散系统多步观测时滞的H∞输出反馈控制

针对一类多观测时滞离散系统,本文提出了基于Krein空间理论解决H∞输出反馈问题的新方法．利用H∞输出反馈控制问题与不定二次型之间的关系,时滞系统的H∞控制问题分解为LQ问题和时滞的H∞估计问题．通过重组观测,时滞的H∞估计问题可转化为无时滞的H∞估计问题,从而给出由两个Riccati方程决定的H∞控制器存在的充要条件．本文的方法不需要增广系统．     

离散系统多步观测时滞的H∞输出反馈控制

针对一类多观测时滞离散系统, 本文提出了基于Krein空间理论解决H_∞输出反馈问题的新方法. 利用H_∞输出反馈控制问题与不定二次型之间的关系, 时滞系统的H-infinity控制问题分解为LQ问题和时滞的H_∞估计问题. 通过重组观测, 时滞的H_∞估计问题可转化为无时滞的H_∞估计问题, 从而给出由两个Riccati方程决定的H_∞控制器存在的充要条件. 本文的方法不需要增广系统.     

H-infinity control for networked control systems （NCS） with time-varying delays

1Introduction Ina networkedcontrol system(NCS),a communicationnetwork connects sensors,actuators and controllers.AnNCS has many advantages over the point_to_pointcommunication of traditional control systems:fast and easymaintenance,low cost,greater flexibility,etc.Therefore,NCSs are increasingly being usedfor industrial control in avariety of fields[1,2].On the other hand,control loopsonthe communication network are closedin an NCS.Thetime delays that occur when information is transmitte…     

线性不确定系统的H∞状态反馈鲁棒重复控制

现有的重复控制设计不能同时优化低通滤波器的参数和重复控制器的参数.我们在设计重复控制系统以控制线性不确定对象时,解决了这个问题.首先,引入状态反馈以保证闭系统的鲁棒稳定性,把重复控制器设计问题转化为H∞状态反馈增益的设计问题.为获得低通滤波器最大转折频率,进一步将设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束的凸优化问题.提出了一种迭代算法,用以计算低通滤波器的最大转折频率和H∞状态反馈增益.在保证系统鲁棒稳定性的同时,获得最高控制精度的重复控制器和低通滤波器的参数组合.该方法与已有方法比较,它的结果容易验证和求解,因而更适合于实际应用.最后,通过数值实例验证了本文所提方法的有效性.     

关于一类脉冲切换系统的鲁棒H∞控制

研究一类具有扰动的脉冲切换线性系统的鲁棒H控制问题.分别从系统的鲁棒稳定性及其鲁棒性能两方面进行分析.首先利用Lyapunov函数法对系统的稳定性进行分析,给出了系统鲁棒渐近稳定的几个重要的充分条件,通过它很容易判断系统是否鲁棒稳定.进一步运用线性矩阵不等式(LMI)法对系统鲁棒性能进行分析,得到了一般系统的状态反馈矩阵和脉冲控制矩阵,并在此基础上得出了一个鲁棒H控制律.最后提出了一套基于MAT-LAB软件的鲁棒控制器的设计方法,并通过一个数值例子很好地验证了文中主要结论的有效性.     

滞后广义系统的状态反馈H∞控制

研究了一类状态方程和输出方程均带有时滞的滞后广义系统的H_∞控制问题.利用线性矩阵不等式,首先给出滞后广义系统零解渐近稳定且具有H_∞范数约束的充分条件,进而分别设计无记忆和有记忆状态反馈控制律,保证闭环系统具有上述性能,同时基于线性矩阵不等式的解得到了相应控制器构造方法.最后给出一个数值算例说明文中结论的有效性.     

An LMI approach to robust H-infinity control for uncertain singular time-delay systems

The problem of robust H-infinity control for a class of uncertain singular time-delay systems is studied in this paper. A new approach is proposed to describe the relationship between slow and fast subsystems of singular time- delay systems, based on which, a sufficient condition is presented for a singular time-delay system to be regular, impulse free and stable with an H-infinity performance. The robust H-infinity control problem is solved and an explicit expression of the desired state-feedback control law is also given. The obtained results are formulated in terms of strict linear matrix inequalities (LMIs) involving no decomposition of system matrices. A numerical example is given to show the effectiveness of the proposed method.     

一类大时滞非线性网络控制系统的H∞保成本控制

本文研究一类大时滞不确定非线性网络控制系统的H∞保成本控制问题. 首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型. 然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法, 给出H∞保成本控制律的存在条件和H∞保成本控制器的设计方法. 进而通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保成本控制器. 最后仿真结果验证了该控制算法的有效性.     

2-D奇异系统Roesser模型的鲁棒H∞控制

考虑具有参数不确定性的2-D奇异系统Roesser模型(简称2-D SRM)鲁棒H∞控制问题．在给出界实引理的另一等价形式的基础上,通过求解矩阵不等式,给出了不确定2-D奇异系统鲁棒H∞控制问题可解的充分条件及静态状态反馈控制律设计的代数表达式．最后通过一个仿真算例验证了方法的有效性．