一类时滞切换大系统的分散控制器设计

考虑一类常数时滞切换大系统的分散状态反馈控制器设计问题。在低维时滞子系统的单个子系统均不能被镇定的情况下,基于凸组合技术和线性矩阵不等式方法,设计出分散控制器和分散切换律,保证闭环系统渐近稳定。仿真结果表明所设计方法的可行性和有效性。     

异步时滞切换正系统的有限时间镇定

研究异步切换下时滞切换正系统的有限时间控制问题,即针对控制器切换滞后于子系统切换形成的异步现象,基于平均驻留时间切换方法对切换正系统开展有限时间镇定研究.首先,将每个正子系统运行的区间划分为子系统与控制器匹配和失配区间,并构造多余正Lyapunov-Krasovskii泛函;其次,基于有限时间稳定理论,实现平均驻留时间切换律及异步时滞切换正系统有限时间镇定控制器的联合设计,并给出连续时间和离散时间两种情形下系统有限时间镇定的充分条件;最后,通过两个仿真例子验证所提出方法的有效性.     

互联大系统动态输出反馈多重叠鲁棒分散关联镇定

针对一类具有网型拓扑结构的互联大系统,提出一种动态输出反馈多重叠鲁棒分散关联镇定方法.该方法将系统状态空间加以扩展,在扩展空间中将其分解为按循环逆序排列的一系列两两子系统对,并为每个子系统对分别设计使其关联稳定的鲁棒分散动态输出反馈控制器,将这些多重叠设计的控制器再收缩回原空间,实现控制律的协调.将该方法应用到一个四区域网型电力系统控制设计中,仿真结果验证了所提出方法的可行性和优越性.     

时滞状态反馈下离散时滞系统H∞控制器失效时间分析

针对控制器存在短暂失效的情形,研究一类时变时滞离散系统在时滞状态反馈控制下的H_∞控制器失效时间分析问题.本文的目标是寻求控制器正常工作时间与失效时间的比率应满足的条件以确保系统指数镇定且具有加权l_2增益.为此,基于切换的思想,所考虑的系统被转化为一个仅含有两个子系统的切换系统,其中一个子系统是控制器失效时的不稳定子系统,另一个是控制器未失效时的稳定子系统.通过使用多Lyapunov函数及平均驻留时间方法,给出问题可解的充分条件及时滞状态反馈H_∞切换控制器的设计方案.仿真算例表明了所得结果的有效性.     

带有界扰动的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散控制

研究带有界扰动的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散控制问题, 该系统的第i个子系统的标称模型具有相对阶r_i及指数稳定的零动态, 且每个子系统的互联项满足匹配条件. 通过子系统状态的线性变换得到鲁棒分散状态反馈控制器, 当该控制律作用于系统时, 系统的状态能够收敛到原点的一个小邻域内, 并给出仿真算例说明该结论的可行性和有效性.     

变时滞不确定组合系统基于观测器的鲁棒镇定

研究一类孤立子系统中状态及控制输入均含有时变时滞,且互联项也含有时变时滞的不确定组合系统基于状态观测器的鲁棒控制问题.基于一组线性矩阵不等式（LMIs）解的存在性,并依据Razumikhin-type理论和Lyapunov稳定性理论,给出了保证系统可鲁棒分散镇定的充分条件及相应控制器的设计方法.分散控制器可通过求解一组LMIs得到.最后,利用一个数值例子验证了所给设计方法的有效性.     

一类离散切换模糊系统的稳定性

针对离散模糊系统,提出一类离散切换模糊系统的稳定性问题.使用切换技术及单Lyapunov函数、多Lyapunov函数方法构造出连续状态反馈控制器,使得相应的闭环系统渐近稳定,同时设计可以实现系统全局渐近稳定的切换律.模型中的每个切换系统的子系统是离散模糊系统,取常用的平行分布补偿PDC控制器,主要条件以凸组合和矩阵不等式的形式给出,具有较强的可解性.计算机仿真结果表明设计方法的可行性与有效性.     

不确定时滞组合系统的分散鲁棒镇定

讨论不确定时滞组合系统的分散自适应鲁棒镇定问题．外部扰动存在于子系统内部,可以是非线性或时变的,且不确定项和时滞存在于互联项中．不确定项和外部扰动是有界的,但上界未知．利用自适应律估计未知的上界,设计了非线性无记忆控制器．采用非线性控制器可保证闭环组合系统的解一致有界。且系统状态是一致渐近稳定的．仿真结果表明了该设计方法的有效性.     

基于T-S模糊模型的多时滞非线性网络切换控制系统非脆弱H∞控制

针对一类控制器增益存在摄动的不确定非线性网络切换系统,在系统同时存在随机时变时滞和数据包丢失的情况下,研究系统的非脆弱H_∞控制问题.首先,利用T-S模型,将非线性网络切换系统建模为网络切换模糊系统;其次,将数据包丢失作为时滞处理,并采用Bernoulli分布的随机序列描述该时滞;再次,采用平均驻留时间的方法(ADT)设计系统的切换律及非脆弱状态反馈控制器,并给出网络切换模糊时滞系统指数稳定的平均驻留时间条件;最后,结合李雅普诺夫(LKF)方法给出系统均方指数稳定且满足H_∞性能指标的充分条件.仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.     

一类关联时滞系统的分散稳定化控制器设计

应用Lyapunov稳定性理论,提出一类关联时滞系统能用分散线性状态反馈镇定的充分条件,进而证明了该条件等价于子系统级上N个带参数的代数Riccati矩阵方程的正定解的存在性,并利用这些正定解矩阵给出了相应的稳定化分散控制器。应用所提出的方法,可望得到具有更小反馈增益参数的分散稳定化控制律。     

一类MIMO非线性大系统基于H∞ 跟踪的分散自适应输出反馈模糊控制

针对一类状态不可测的MIMO不确定非线性大系统,提出一种基于H∞跟踪的分散自适应输出反馈模糊控制器.主要工作有:1)通过对观测误差向量进行滤波来确保严格正实条件成立,使得提出的反馈与自适应机制可以执行;2)利用模糊系统提出一种适用于一般非线性大系统基于H∞跟踪的分散自适应模糊控制方案;3)在统一的框架下处理了控制器奇异性.闭环大系统被证明足稳定的,且输出误差具有H∞跟踪性能.仿真结果验证了控制器设计的有效性.     

非线性扩展结构大系统自适应神经网络跟踪控制

针对一类非线性关联大系统在结构扩展时的跟踪控制问题, 提出一种采用自适应神经网络的控制方法. 该方法要求在不改变原结构系统控制律的前提下设计新加入子系统的控制律和自适应律, 使扩展后所有子系统都具有很好的跟踪性能. 这里主要利用神经网络的逼近功能以及Backstepping 技术来设计自适应律和控制律, 通过Lyapunov 理论证明在该控制器的作用下闭环系统的所有信号均是有界的, 并可使系统准确跟踪. 仿真结果验证了所提出方法的有效性.

     

具有状态时滞的切换随机系统的指数稳定条件

考虑由具有状态时滞的线性It(o)随机子系统构成的切换系统,基于多Lyapunov泛函方法研究切换与时滞对于稳定性的共同影响,并以此建立均方指数稳定条件.在均方意义下噪声对于稳定性的影响基本是负面的,因此构造一类形式较为一般的Lyapunov泛函并运用噪声的统计特性于其解析过程中,以减少噪声所引起的保守性.最后,通过一个仿真算例描述切换与时滞的相互制约关系表明了所提出方法的有效性.     

一类带有变时滞的广义切换系统的滑模控制

研究一类具有非匹配不确定性和变时滞的广义切换系统的滑模控制问题.首先,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,针对每个子系统设计对应的积分型滑模面,给出了每个滑动模态方程鲁棒渐近稳定的充分条件;然后,设计了滑模控制器及切换规则,使得闭环系统的状态能够到达滑模面上,产生滑动模态;最后以仿真实例说明了所提出方法的有效性.     

单神经自适应PSD 预测控制在过热汽温切换系统中的应用

提出一种基于单神经元自适应PSD(proportional sum differential)预测控制器的新型火电厂过热汽温切换控制系统.采用单神经元自适应PSD控制与Levinson预测器相结合的控制方式以改善大滞后、多干扰系统的控制特性,同时利用Foxboro公司I/A系列的DCS控制系统平台对其组态设计(包括无扰切换、前馈补偿以及抗积分饱和等),以实现手自动切换和各控制器之间的合理切换.实验室的多次仿真研究和某火电厂的现场运行均表明该控制系统具有良好的控制品质.     

一类扩展结构大系统的分散有限时间鲁棒关联镇定

研究一类扩展结构大系统分散有限时间鲁棒关联镇定问题. 扩展结构大系统是在原结构系统上增加新子系统而构成的, 在原系统分散控制律确定不变的情况下, 设计新加入子系统的鲁棒分散控制律, 使扩展后的系统仍能保持有限时间关联稳定. 利用LMI 方法推导此类系统基于状态反馈和输出反馈的分散有限时间关联镇定的充分条件, 并给出扩展子系统的相应控制器的设计方法. 最后通过仿真实验表明了所提出方法的可行性和有效性.

     

一类不确定大系统的状态量化分散反馈镇定控制器设计ˇ

针对一类具有时变互联的不确定性组合火系统,利用具有可调参数的量化器传输系统状态信息,设计了状态量化分散控制器.这种分散控制器依据量化器参数的更新律,能够保证将大系统的状态渐近趋于坐标原点的任意一个事先给定的小邻域内.     

一类具有连续分布时滞的分布参数系统的反馈控制

针对一类同时具有变时滞和连续分布时滞的分布参数系统的状态反馈控制问题进行了研究,通过选择适当的Lyapunov-Krasovskii函数,采用线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了变时滞闭环系统渐近稳定的一个充分条件.设计了无记忆的状态反馈控制器,使得在一个正定矩阵存在的条件下,闭环系统是可镇定的,从而得到了常时滞分布参数系统可镇定的一个推论.最后,通过一个数值仿真例子说明了所给出设计方法的可行性和有效性.     

时延网络控制系统的H∞ 鲁棒预测控制

针对具有输入约束和外部扰动的不确定长时延网络控制系统(NCSs),研究了H_∞鲁棒预测状态反馈控制律的设计问题.基于预测控制的滚动优化原理,导出了闭环NCS渐近稳定且具有鲁棒性能指标上界的充分条件,给出了状态反馈控制律的设计方法.最后,通过仿真研究验证了所提出方法的有效性.