带有参数摄动的网络化控制系统非脆弱H_∞控制

针对带有时变传输时延的网络化系统中控制器参数存在随机摄动问题,设计了一种非脆弱H_∞控制器。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,得到了非脆弱H_∞控制器存在的充分条件,通过求解线性矩阵不等式得到该控制器增益。所设计的控制器在容许的随机参数摄动和有界时变时延下,能保证闭环网络化控制系统的稳定性和预定的H_∞性能指标。仿真例子验证了方法的有效性。     

网络化非线性系统的非脆弱H∞控制

具有对数量化、网络诱导时延和数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统控制器,存在参数摄动问题。为此,设计一种加性非脆弱状态反馈H∞控制器。将数据量化和网络诱导时延对被控系统的影响,转化为系统的不确定参数,网络化控制系统建模为马尔可夫跳变系统。采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出网络化Lipschitz非线性系统的加性非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,该非脆弱H∞控制器可通过解线性矩阵不等式求出。仿真结果表明,当控制器存在参数摄动时,与传统控制器相比,非脆弱控制器不仅能使被控系统稳定,而且满足设定的H∞性能指标。     

具有反馈增益摄动的网络化控制系统H∞控制

在考虑系统状态反馈增益发生加性不确定摄动的情况下,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了具有网络诱导时延的网络化控制系统(NCS)H∞非脆弱控制器的设计问题.以线性矩阵不等式形式给出控制器存在的充分条件,通过求解LMI得出控制器参数.数值示例表明,当其控制器增益不确定时,所提H∞非脆弱控制器仍保证NCS渐近稳定,并具有所期望的H∞性能;而当控制器增益不确定时,由H∞鲁棒控制控制器控制的NCS将不稳定.     

线性广义时滞系统的状态反馈H∞控制

首先利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出线性广义时滞系统稳定的一个充分条件;然后讨论广义时滞系统的H_∞状态反馈控制,给出控制器存在的充分条件,同时给出控制器的设计.控制器可由矩阵不等式解得。     

不确定时滞网络控制系统的非脆弱控制器设计

研究了具有状态时滞的不确定网络控制系统的鲁棒非脆弱控制器设计问题。基于Lyapunov稳定性理论,给出使系统的状态反馈非脆弱控制器,并以线性矩阵不等式形式给出了系统的渐进稳定的充分条件,所得条件可以通过Matlab十分方便求解。     

广义大系统非脆弱分散Ｈ_∞控制器设计

针对控制器增益具有模有界扰动的情况,研究广义大系统非脆弱分散H∞控制问题.基于广义系统的有界实引理和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了广义大系统非脆弱分散H∞控制器和非脆弱分散H∞保性能控制器存在的充分条件和设计方法.最后通过仿真算例表明了所提出方法的有效性.     

时延转移概率部分未知的网络控制系统鲁棒H_∞故障检测

针对具有时延的离散网络控制系统,研究了时延转移概率部分未知条件下的鲁棒H∞故障检测问题.首先,利用两个独立的有限维数的Markov链分别描述传感器至控制器时延及控制器至执行器时延,把网络控制系统建模为具有两个Markov链的控制系统.在此基础上构造了故障检测滤波器,利用状态增广的方法建立了闭环系统模型.然后,以矩阵不等式的形式得到了闭环系统随机稳定并满足给定H_∞性能的条件,给出了相应控制器、滤波器增益矩阵及最小H_∞衰减水平的求解方法,并得到了转移概率和最小H_∞衰减水平之间的关系.最后实例仿真表明,所得到的故障检测滤波器不仅对故障敏感而且对外部扰动具有鲁棒性.     

具有时延和丢包的网络控制系统H_∞状态反馈控制

研究了具有时延和数据包丢失的网络控制系统H∞状态反馈控制问题.考虑了网络控制系统中同时存在时延和数据包丢失的情况.将丢包过程建模为有限状态的马尔可夫过程.在此模型的基础上,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法.给出了保持系统均方稳定且满足H∞性能的控制器存在的充分条件,并给出了相应的设计方法.最后数例仿真结果表明了控制器设计方法的有效性.     

马尔可夫跳变系统基于观测器的有限时间容错控制

针对具有一般不确定转移速率的单边Lipschitz Markovian跳变系统,设计了有限时间故障估计观测器和容错控制器.首先,提出一种自适应的有限时间故障估计观测器,它对未知输入具有鲁棒性,能够同时估计出系统的状态、执行器故障和传感器故障,并确保了误差系统的H_∞有限时间有界.然后,基于所估计的状态和执行器故障,提出一种有限时间故障容错控制方法确保闭环系统H_∞有限时间有界.通过线性矩阵不等式的形式,给出了所设计的有限时间观测器和控制器存在的充分条件.最后,通过一个仿真实例,验证了所提方法的有效性.     

线性不确定离散时滞系统的鲁棒非脆弱H∞控制

基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了线性不确定离散时滞系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计问题.系统的不确定项参数和控制器的增益变化都是时变的且满足线性分式形式的范数有界.考虑了控制器增益存在加性和乘性摄动的2种情形,以LMI形式给出了非脆弱H∞控制器存在的充分条件,保证了闭环系统的鲁棒稳定性和一定的H∞衰减水平.实例表明了该设计方法的有效性.     

具有分离变量的不确定非线性时滞系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对一类具有分离变量的不确定非线性系统,讨论其鲁棒非脆弱H∞控制问题.假定所要设计的控制器存在状态反馈增益变化,设计方法是以线性矩阵不等式组的形式给出的.文中设计一个具有状态增益变化和时滞状态增益变化的非线性反馈控制器,并且保证闭环系统是鲁棒稳定的同时具有H∞扰动衰减度.仿真结果证明了结论的有效性.     

基于观测器的非线性网络控制系统容错控制

研究了一类基于观测器的非线性连续网络控制系统容错控制器设计问题.针对传感器采用时间驱动方式,控制器和执行器均采用事件驱动方式的网络控制系统,设计了观测器,建立了基于状态观测器的增广闭环系统模型.利用线性矩阵不等式和自由权矩阵的方法,推导出闭环系统渐近稳定的充分条件,给出了观测器和容错控制器协同设计的方法.实例仿真证明了所用方法的有效性.     

一类不确定网络切换模糊系统的非脆弱控制

针对一类参数不确定的网络切换模糊系统,在控制器增益存在摄动以及状态不可测的情况下,研究系统的非脆弱控制问题.采用平均驻留时间法、Lyapunov函数法以及线性矩阵不等式技术等,给出网络切换模糊系统指数稳定的平均驻留时间条件以及系统切换律设计,并给出基于观测器的反馈控制器设计方法和使系统指数稳定的矩阵不等式条件,并将此条...     

基于状态观测器的H-状态反馈控制

本文提出一种基于状态观测器的H_∞曲状态反馈控制,把输出反馈的H_∞控制问题转换成使用状态观测器的H_∞控制问题.通过直接求解状态空间方程,可以获得使用状态观测器的H_∞控制器及其存在的充要条件,它依赖于两个Rjccati方程的解,而且对控制对象的约束不需要满足所谓的正交条件,状态观测器的阶数与控制对象相同,它的输出是控制对象在最坏扰动作用下的状态估计值。     

奇异H- 状态反馈问题的降价递推解法

本文研究了奇异H_∞状态反馈问题的解法,证明了这类问题有解的充要条件是相应的降阶系统存在H_∝控制器,给出了求解H_∞状态反馈矩阵的降阶递推法,文中算例表明本文提出的方法是一种直观易解的有效的方法。     

不确定变时滞系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对一类参数不确定时变时滞线性系统,研究了鲁棒非脆弱H∞控制器的设计问题。首先利用积分不等式和引入自由权矩阵的方法,得到了系统稳定及非脆弱控制器存在的一个充分条件;然后将其转化为线性矩阵不等式(LMI)表示,通过线性矩阵不等式的可行解构造非脆弱控制器,保证了闭环系统渐近稳定且满足一定的H∞干扰抑制水平,得到的稳定化条件是依赖时滞大小且不要求时滞函数的导数信息,即适用于时滞快速变化的系统。仿真实例表明了该方法的有效性和可行性。     

一类参数不确定时滞线性系统的鲁棒非脆弱H∞控制

这篇文章研究了一类参数不确定时滞线性系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计.利用变量替换和Schur引理,得到状态反馈渐近稳定的充分条件,此充分条件能用LMI(线性矩阵不等式)形式表示.因此,所设计的控制器增益尽管在一个范围内变化,但是这个鲁棒非脆弱H∞控制器仍保证了闭环系统的渐近稳定和干扰衰减.最后实例说明所设计方法的有效性.     

不确定离散广义时滞系统的鲁棒非脆弱H∞控制

针对一类参数不确定离散时滞广义系统,研究其鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计问题.系统中的不确定项参数与控制器的增益变化同时具有线性分式形式的范数有界.首先,利用Lyapunov函数理论,研究该标称系统的鲁棒H∞控制问题;其次,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出该系统的鲁棒非脆弱H∞控制器存在的充分条件及设计方法.该控...     

具有反馈增益摄动的网络化控制系统H控制

在考虑系统状态反馈增益发生加性不确定摄动的情况下,基于线性矩阵不等式（LMI）方法,研究了具有网络诱导时延的网络化控制系统（NCS）H非脆弱控制器的设计问题．以线性矩阵不等式形式给出控制器存在的充分条件,通过求解LMI得出控制器参数．数值示例表明,当其控制器增益不确定时,所提H非脆弱控制器仍保证NCS渐近稳定,并具有所期望的H性能;而当控制器增益不确定时,由H鲁棒控制控制器控制的NCS将不稳定．     

磁悬浮直线电动机H∞鲁棒控制器及其蚁群算法优化设计

磁悬浮永磁直线电动机在结构上取消了机械传动的中间环节,具有磁悬浮和直接驱动的特点.针对磁悬浮永磁直线电动机由于悬浮高度不同,在磁悬浮和直接驱动运行过程中存在自身参数摄动和外界干扰突出的问题,设计基于蚁群算法的H_∞鲁棒控制器,以保证系统对这些不确定性具有良好的鲁棒性.建立包含磁悬浮永磁直线电动机参数摄动和外界干扰的状态空间模型.推导出无须满足正则条件约束的Riccati不等式,给出H_∞鲁棒控制器的解析表达式.针对H_∞控制器中加权矩阵选择的困难,采用蚁群算法对加权矩阵进行寻优.最后在MATLAB环境下对控制系统进行仿真研究.仿真实验表明基于蚁群算法的磁悬浮永磁直线电动机控制系统的性能比优化前有较明显改善,说明该方法的可行性和有效性.