具有时滞的奇异系统H∞控制

针对具有时滞的奇异系统H_∞输出反馈控制问题, 利用Lyapunov泛函方法, 得到闭环系统稳定且具有H_∞-范数界γ的充分条件, 基于相应的LMI可行解给出了动态控制器显式表示. 最后, 数值例子表明了该方法的正确性.     

不确定性奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了含不确定性线性奇异滞后系统的鲁棒H_∞控制问题.其中不确定性是范数有界的.为此首先给出了相应的无控制标称系统内稳定且满足H_∞范数界的一个充分条件.然后讨论了含不确定性奇异滞后系统鲁棒H_∞控制问题有解的一个充分条件,并同时给出了控制器的设计,控制器可由线性矩阵不等式解得.最后举例说明本文方法的正确性.     

不确定多通道奇异时滞系统分散H∞控制

针对不确定多通道奇异时滞大系统, 研究其分散鲁棒H_∞控制问题. 假定不确定性是时不变、范数有界. 基于奇异系统Lyapunov稳定性理论, 通过设定Lyapunov-Krasovskii矩阵为合适的块对角结构, 推导出了使不确定多通道奇异时滞大系统可鲁棒镇定, 且满足一定的扰动水平的充分条件即一组线性矩阵不等式(LMIs)有可行解. 给出了具有期望阶数的分散输出反馈H_∞控制器的设计方法.     

非线性不确定系统的H∞滑模控制

对于一类具有不满足匹配条件干扰的非线性不确定系统, 定义了H_∞ 滑模控制问题Q1.通过状态变换和状态反馈以及干扰重定义, 提出了线性系统的滑模干扰抑制问题Q2. 问题Q2 可以通过解Riccati不等式得以解决. 在一定的假设条件下, 证明了可以通过解Q2 获得Q1问题的解. 最后给出了保证滑模存在的控制律. 单机无穷大系统励磁控制的计算机仿真结果表明了该方法的有效性.     

混合H2/H∞鲁棒控制器设计

在状态空间描述下,定义了混合H₂/H_∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H₂/H_∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H₂/H_∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H₂/H_∞反馈控制器设计.H₂和H_∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H₂/H_∞反馈控制器,与H₂和H_∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H₂和H_∞设计,可看作是H₂,H_∞和混合H₂/H_∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性.     

时延网络化控制系统的H2/H∞混合控制

针对存在多步随机传输时延的网络化控制系统模型 ,研究了其随机稳定性及H₂/H_∞混合控制问题 .在一定的系统通信控制模式下 ,网络传输时延可以建模为一个马尔可夫随机过程 ,通过增广系统状态的方法将原系统转化为一个具有随机跳变系数的离散系统 ,同时通过建立随机跳变Lyapunov函数 ,构建了满足系统随机稳定的H_∞次优和H₂/H_∞混合控制状态反馈控制器 .该控制器可通过求解一组耦合的矩阵不等式而得 .     

基于模糊观测器的非线性MIMO系统H2/H∞模糊状态反馈控制

研究了非线性系统H₂/H_∞模糊状态反馈控制问题.采用局部线性化方法,用T-S模糊线性模型逼近非线性系统,用模糊观测器重构系统状态.在希望的H_∞干扰抑制约束下,通过最小化H₂控制性能指标,实现了模糊状态反馈次优控制.通过将优化问题转化成2个特征值问题(EVP),应用线性矩阵不等式(LMI)优化方法求解,使问题的求解大大简化.所设计的闭环系统在平衡点是局部二次型稳定的,系统抗扰性能和动态性能均较好.     

H2/H∞保性能控制理论在静止无功发生器控制中的应用

利用H₂/H_∞保性能控制理论和直接反馈线性化, 给出了单机无穷大系统中, 具有参数摄动的静止无功发生器(STATCOM)的非线性控制模型. 使用MATLAB软件得出H₂/H_∞保性能控制律, 表示为线性矩阵不等式(LMI).在扰动及参数摄动的条件下进行了仿真. 结果表明这种控制方法同时具有鲁棒性和最优性能, 降低了单纯H_∞控制方法的保守性, 提高了电力系统的稳定性, 并满足电压精度的要求.     

基于滤波器估计的正交函数神经网络非线性系统H∞控制

针对含有多个未知非线性项的非线性系统难于控制的问题,提出利用Chebyshev正交函数构建基于神经网络滤波器的控制器,并在权值学习误差有界和跟踪误差有界条件下,通过李雅普诺夫稳定性定理确定控制器的权值,保证了非线性系统的H_∞鲁棒控制.最后,利用所提出算法对非线性系统的滤波器和控制器进行确定,仿真结果验证了该方法的有效性.     

混合H2/H∞参数辨识

研究了混合H₂/H_∞参数辨识问题.将混合H₂/H_∞估计方法应用到系统参数辨识中,给出了混合H₂/H_∞参数辨识算法.所得的算法不仅能满足规定的鲁棒性能,且为最小二乘(LS)参数估计误差判据提供了一个最优上界.结果表明:提高辨识的鲁棒性,需要牺牲辨识的精度作为代价.最后,仿真结果也验证了该方法的有效性.     

奇异摄动系统的H_∞控制:基于奇异系统的方法

实际系统的奇异系统模型往往通过忽略系统的奇异摄动系统模型微分项系数矩阵中的小时间参数得到.然而,传统的奇异系统控制器设计很少考虑微分项系数矩阵的摄动.本文拓展了现有奇异系统输出动态反馈H∞控制器的设计,使得当实际闭环系统中存在小时间参数时,仍然能保持稳定并且满足一定的H∞性能指标.仿真算例说明了本文提出方法的有效性.     

奇异摄动控制系统:理论与应用

系统地回顾了近年来奇异摄动控制技术的发展,主要包括线性奇异摄动系统的稳定性分析与镇定、最优控制、H_∞控制,非线性奇异摄动系统的镇定、优化控制和基于积分流形的几何方法,以及奇异摄动技术在实际工业,例如机器人领域、航天技术领域和工程工业、制造业等中的成功应用.并指出了这一领域进一步研究的方向.     

奇异摄动时滞系统次优控制的Chebyshev多项式级数方法

研究奇异摄动时滞系统次优控制的近似设计问题.基于奇异摄动的快慢分解理论,将系统的最优控制问题转化为无时滞快子问题和线性时滞慢子问题;利用Chebyshev多项式级数方法将时滞慢子问题的近似求解问题转化为线性代数方程组的求解问题,进而得到原系统的次优控制律,该控制律由Chebyshev多项式级数的基向量表示.仿真算例表明了该方法的有效性.     

output feedback control design for uncertain fuzzy singularly perturbed systems: an LMI approach

This paper examines the problem of designing a robust H_∞ output feedback controller for a class of singularly perturbed systems described by a Takagi–Sugeno fuzzy model. Based on a linear matrix inequality (LMI) approach, LMI-based sufficient conditions for the uncertain singularly perturbed nonlinear systems to have an H_∞ performance are derived. To eliminate the ill-conditioning caused by the interaction of slow and fast dynamic modes, solutions to the problem are presented in terms of LMIs which are independent of the singular perturbation . The proposed approach does not involve the separation of states into slow and fast ones and it can be applied not only to standard, but also to nonstandard singularly perturbed nonlinear systems. A numerical example is provided to illustrate the design developed in this paper.     

H-infinity control for switched and impulsive singular systems

A new model of dynamical systems is proposed which consists of singular systems with impulsive effects, i.e., switched and impulsive singular systems （SISS）. By using the switched Lyapunov functions method, a sufficient condition for the solvability of the H-infinity control problem for SISSs is given which generalizes the H-infinity control theory for singular systems to switched singular systems with impulsive effects. Then the sufficient condition of solvablity of the H-infinity control problem is presented in terms of linear matrix inequalities. Finally, the effectiveness of the developed aooroach for switched and imoulsive singular svstems is illustrated by a numerical example.     

一类非线性奇异摄动系统的近似最优控制

针对一类非线性奇异摄动系统,基于自适应动态规划算法提出了一种新型的近似最优控制设计方法.该方法基于奇异摄动系统的快、慢Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程,从初始性能指标开始,通过神经网络的近似和控制律与性能指标的逐步更新迭代,最终收敛到最优的性能指标,而不用直接求解复杂的HJB方程.同时给出了...     

Decentralized H-infinity state feedback control for discrete-time singular large-scale systems

The decentralized H-infinity control problem for discrete-time singular large-scale systems is considered. Based on the bounded real lemma of discrete-time singular systems, a sufficient condition for the existence of decentralized H-infinity controller for discrete-time singular large-scale systems is presented in terms of the solvability to a certain system of linear matrix inequalities by linear matrix inequality (LMI) approach, and the feasible solutions to the system of LMIs provide a parameterized representation of a set of decentralized H-infinity controller. The given example shows the application of the method.     

时滞奇异摄动系统的鲁棒控制

当不确定出现在滞后状态矩阵时,考虑了一类时滞的奇异摄动系统的二次稳定性,用线性矩阵不等式方法给出了上述系统二次稳定的充分条件,然后在此基础上用一种LMI迭代算法给出了控制器的设计,最后仿真算例表明了该方法的有效性.     

一类时滞广义非线性系统H_∞可靠跟踪控制

讨论一类Lipschitz时滞非线性广义系统的H∞可靠跟踪控制问题.分别给出了执行器失效和传感器失效两种模型下可靠控制器存在的充分条件,使得闭环系统正则无脉冲并且指数稳定,同时系统输出跟踪预先给定的可测参考模型的输出,且满足H∞性能指标,并利用线性矩阵不等式技巧给出了可靠控制器的设计方法.最后给出了一个数值例子,说明了本文所给出方法的有效性.