全状态反馈系统的仿真研究

本文分析了全状态反馈系统的设计方法,提出了线性连续系统及离散系统计算状态反馈阵与观测器反馈阵的四个原理,推导出求特征多项式的新方法。用面向结构图的离散相似法设计出通用灵活的数字仿真程序。     

一类时滞离散非线性系统的全维观测器设计

通过类Lyapunov方法,结合线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了具有时滞的Lipschitz非线性离散系统全维观测器存在的充分条件.在此基础上,设计了具有扰动的时滞Lipschitz非线性离散系统的鲁棒观测器,提出了该鲁棒观测器存在的一个充分条件,并用具体例子说明了其可行性与有效性.     

不确定时变时滞系统基于观测器的鲁棒控制

讨论了不确定线性时滞系统的鲁棒控制问题,针对不确定矩阵满足元素有界情形,考虑了系统的线性状态观测器,利用Lyapunov方法及矩阵不等式,得到线性状态观测器存在的充分条件,并给出系统基于观测器状态的反馈控制器设计方法。     

一类广义非线性离散系统的状态观测

将一类广义非线性离散系统线性化后,利用矩阵的奇异值分解及广义逆,给出了该系统的状态观测器,可对系统的状态进行估计。     

带范数约束不确定线性离散系统H∞控制器设计

应用线性离散系统的H∞优化理论,针对带范数约束的不确定线性离散系统的钱棒性要求和不确定范数约束条件,给出了设计H∞控制器的方法。经试验结果表明：可以不考虑非线性不确定系统,而只考虑相关的线性不确定系统,就可以根据黎卡特不等式方程设计出一个线性状态反馈器。     

时间延迟系统的观测器设计

给出了一种新颖的时间延迟系统的观测器设计方法．利用具有内部延迟的函数观测器实现了对状态延迟系统的状态估计．并给出了该观测器存在的充分必要条件．利用广义逆矩阵理论．将观测器的参数设计问题转化为求解一个参数矩阵的问题上来．同时．利用线性矩阵不等式技术，给出了一种不依赖时间延迟的函数观测器的稳定条件。     

时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计

讨论线性时滞不确定系统的鲁棒控制器设计问题,其中不确定性是时变的,满足范数有界条件.通过构造广义系统,并利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式方法得到了不确定时滞系统基于状态观测器的鲁棒控制器的充分条件,并给出系统基于该观测器状态的反馈控制嚣设计方法.     

基于观测器的网络控制系统均方指数稳定控制器设计

针对具有随机时延、状态难以测量等问题的网络控制系统,提出一种基于状态观测器的均方指数稳定控制器设计方法.使用变采样周期的方式将网络控制系统离散化,将系统建模为马尔科夫跳变系统,然后设计了基于状态观测器的反馈控制器,证明了闭环系统的均方指数稳定性,通过求解线性矩阵不等式给出了观测器和控制器反馈增益设计方法.仿真结果验证了所提设计方法的有效性.     

时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计

讨论线性时滞不确定系统的鲁棒控制器设计问题，其中不确定性是时变的，满足范数有界条件,通过构造广义系统，并利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式方法得到了不确定时滞系统基于状态观测器的鲁棒控制器的充分条件，并给出系统基于该观测器状态的反馈控制嚣设计方法。     

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.     

基于Hopfield神经网络的状态观测器设计

基于神经优化计算原理，给出了线性定常系统的状态观测器的设计方法。将观测器设计问题转化为约束非线规划问题，利用Hopfield神经网络在线的计算观测器的增益矩阵和输入矩阵，能够保证观测器输入信号的平均幅值接近最小。数字仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于线性量化的网络控制系统状态观测器设计

研究基于线性量化的网络控制系统的状态观测器的设计问题.在设计观测器时,考虑观测信号的线性量化以及量化后的数据经过非完美的频道传输时有数据损失发生.针对量化误差和数据损失2种不稳定因素,基于Bernoulli模型求得误差的最小值设计观测器,所设计的观测器能够保证闭环系统有界稳定,且增益阵最优.应用数值仿真验证了该方法的有效性和可行性,得出了量化密度、数据丢包概率与所设计的观测器增益矩阵之间的关系,在理论上增大了网络控制系统的稳定性和可实现性.     

时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定

针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统,研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.所考虑的系统不确定性是时变的,且满足范数有界条件.假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得,给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式,通过构造增广系统,设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器,以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定.借助于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性.     

一类非线性系统的观测器问题

本文试图以Luenberger观测器理论为起点,对一些内容加以补充和推广,构造了一类非线性系统的观测器,使状态重构这一方法适用于更广泛的非线性系统;并探讨这类非线性系统观测器和线性定常系统观测器之间的关系。最后通过实例说明这类观测器的设计方法及其应用。     

基于切换的线性时滞系统H_∞观测器的设计

考虑一类线性时滞系统H∞观测器的设计问题,提出了一种新的设计手段。假设系统存在有限个备选的观测器,且每个观测器的增益矩阵是已知的,而每个单一的观测器均不能保证误差系统渐近稳定且具有H∞范数界。但通过在这有限个备选的观测器间切换的方法可以设计一个使误差系统渐近稳定且具有H∞范数界的切换律。研究结果表明切换技术的使用扩大了观测器增益阵的选取范围,它为线性时滞系统利用观测状态进行H∞稳定控制器的设计提供了一个新视角,且所得的结果可表示为易于求解的线性矩阵不等式(LMI)的形式。最后以一个仿真实例说明了结论的有效性。     

最小阶状态观测器及其设计

本文介绍能估计系统状态线性函数的最小阶状态观测器的设计方法。使用状态方程和输出方程的可观测标准型式使有关的分析和计算更为简便。通过分析得出了构成一个最小阶状态观测器的充要条件。最后列出设计步骤和一些结论。     

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。     

离散线性时变系统的状态观测器

放弃Luenberger状态观测器理论对系统完全可观测性的要求，提出了一般离散线性时变系统的状态观测器的设计方法。对j=i,i-1，给出了系统完全（i,j,Ti）可重构的新概念，且给出了可重构的充要条件。     

基于切换的线性时滞系统H∞观测器的设计

考虑一类线性时滞系统H∞观测器的设计问题，提出了一种新的设计手段。假设系统存在有限个备选的观测器，且每个观测器的增益矩阵是巳知的，而每个单一的观测器均不能保证误差系统渐近稳定又具有H∞范数界。但通过在这有限个备选的观测器间切换的方法可以设计一个使误差系统渐近稳定又具有H∞范数界的切换律。研究结果表明切换技术的使用扩大了观测器增益阵的选取范围，它为线性时滞系统利用观测状态进行H∞稳定控制器的设计提供了一个新视角，且所得的结果可表示为易于求解的线性矩阵不等式(LMI)的形式。最后以一个仿真实例说明了结论的有效性。     

基于采样数据观测器控制设计

为预测采样系统实际状态,本文基于采样数据构造系统状态观测器,研究了线性系统基于采样数据观测器反馈镇定问题。先给出线性系统采样观测器的设计,并利用李雅普诺夫泛函方法,结合线性矩阵不等式技术,给出采样数据观测器和控制器设计方案,并通过仿真算例进行验证,仿真结果表明,在同一时刻,系统的状态能够及时达到稳定,证明本文所设计的控制器是有效合理的。