基于时滞系统模型的网络控制系统稳定条件

求解线性矩阵不等式或线性二次型Gauss问题的网络控制系统分析方法．给出的网络诱导时延渐进稳定条件具有很大的保守性．而且计算复杂．笔者将网络控制系统建模为时滞系统。应用新构建的Lyapunov泛函和矩阵范数不等式推导出一个网络控制系统网络诱导时延渐进稳定条件。给出了确定网络控制系统渐进稳定的最大网络诱导时延的简便数值线搜索算法．典型实例的仿真和对比分析的结果表明。该渐进稳定时延区间明显大于已有的方法．     

变采样周期网络控制系统的最优保性能控制

针对短时延网络控制系统,提出了将时变采样周期分成为定常采样周期和网络诱导时延的和.建立了系统离散模型,将采样周期的不确定性转换成系统参数的不确定性.研究设计了最优保性能状态反馈控制器,基于线性矩阵不等式的可行解给出了控制器参数.仿真证明了该方法的有效性,比较于其他的设计方式,该方法的计算量小.     

具有包丢失和时延的网络控制系统的随机稳定性

考虑了具有包丢失和网络诱导时延的网络控制系统的随机稳定性。首先通过引入等价时延的概念来描述数据包丢失的数目、网络诱导时延与采样周期大小之间的关系。然后将网络控制系统建模为离散时间跳变系统,其等价时延由Markov链控制。最后用线性矩阵不等式和随机稳定理论给出所得系统随机稳定的充分条件和动态的状态反馈控制器。数值算例验证了该方法的有效性和优越性。     

不确定时延网络控制系统的建模与稳定性研究

针对网络控制系统(NCS)中存在的不确定性长时延问题,讨论和分析了系统的建模和稳定性问题。假设网络控制系统的传感器采用时间驱动,执行器与控制器采用事件驱动,传感器的数据采用单包传输,网络控制系统可建模为一类线性离散时延系统。根据Lyapunov稳定性理论,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件,并基于相应的线性矩阵不等式(LMI)可行解,求解出状态反馈控制律。仿真结果说明了此方法的有效性。     

比例积分输出反馈网络控制系统的稳定性

研究有数据包丢失的比例积分输出反馈网络控制系统的指数稳定性和控制器设计．将有时延和数据包丢失、无时延和有数据包丢失等情形的比例积分输出反馈网络控制系统建模为异步动态系统．基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法提出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和比例积分输出反馈控制器设计方法．通过数值算例说明指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的．     

基于Internet的网络控制系统H∞鲁棒控制

针对Internet 环境下的网络控制系统时延突变大、时变难以估计等特点，利用实际网络时延测量值，建立了网络控制系统的时变多时延状态方程，并应用H∞鲁棒控制理论，通过求解一组线性矩阵不等式，在满足一定性能要求条件下给出了静态状态反馈控制，使得闭环网络控制系统二次稳定并满足相应的性能指标.该控制方法使系统在网络时延、建模误差等干扰下仍保持鲁棒稳定性，并且简单易行，便于工程应用.通过仿真试验比较了在不同时延条件下系统的状态响应曲线，结果表明该方法对时延的不确定性具有较强的适应能力，从而验证了该方法的有效性.     

网络控制系统的鲁棒保性能控制

针对单包传输、有界时变通信时延的网络控制系统,构建了一类描述网络控制系统的离散不确定时滞系统模型．为克服模型中随机网络通信时延对系统的影响,将时延不确定性转化为闭环系统参数的摄动;在此基础上,运用鲁棒控制理论、Lyapunov稳定性原理提出了网络控制系统鲁棒保性能控制律存在条件,并给出了设计网络控制系统鲁棒保性能状态反馈控制器时求解线性矩阵不等式的方法．     

一类具有时延和数据包丢失的网络非线性控制系统

考虑了一类同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络非线性控制系统的稳定性问题.把数据包丢失看成一种特殊的网络时延,利用全阶状态观测器作为对时延和数据包丢失的补偿,定义一个新的状态变量,得到了具有时延和数据包丢失的网络非线性控制系统的模型.通过构造李雅普诺夫函数,利用线性矩阵不等式的知识,给出了此类系统渐近稳定的充分条件,...     

非线性的实时网络控制系统稳定性分析

研究了一般的连续型非线性网络控制系统,利用Razumikhin方法针对网络诱导延时,通过设计状态反馈控制器,得出了使系统状态一致稳定的条件,即状态反馈矩阵和网络诱导延时的最大允许值之间的关系,这是保证闭环系统一致稳定的一般条件．并由此结论给出了一类连续型线性网络控制系统状态反馈矩阵的范数估计及网络最大诱导延时的估计．该结论是基于依赖时滞的方法得出的．最后的数值仿真例子表明该方法的有效性．     

一类不确定网络控制系统的鲁棒容错控制

针对一类具有网络诱导时延和传感器故障或执行器故障的不确定网络控制系统,研究基于不确定状态反馈的鲁棒容错控制器设计方法.针对具有不确定性参数的被控对象模型,考虑网络诱导时延对系统的影响,分别引入传感器失效开关矩阵和执行器失效开关矩阵,建立基于不确定状态反馈控制器的闭环故障网络控制系统模型,采用Lyapunov方法给出闭环故障网络控制系统对传感器失效或执行器失效具有完整性且对参数不确定性具有鲁棒性的充分条件.最后通过仿真实例验证了该方法的有效性.     

不确定时延网络控制系统的建模与稳定性分析

针对不确定时延的网络控制系统,传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,将系统建模为一类不确定性的线性离散系统．通过构造李雅普诺夫函数,结合线性矩阵不等式(LMI)的有关知识,对系统的稳定性进行分析,给出了系统稳定的充分条件．给出算例,用MATLAB进行仿真,证明了结论的有效性．     

离散T-S模糊控制系统的稳定性研究

在分段模糊Lyapunov函数的基础上研究了输入采用双交叠模糊分化的模糊控制系统的性质,并提出了最大交叠域的概念．在此基础上提出了一个新的判定T-S模糊系统稳定性的充分条件,该条件就是在最大交叠域中分别寻找公共的正定矩阵,减少了以往稳定性判定方法的保守性和难度．具体实例说明了本条件的有效性和优越性．     

重复控制系统中低通滤波器与输出反馈控制器同时设计

针对具有时变范数有界不确定性的线性系统,为了有效地抑制周期性扰动和跟踪周期性参考输入信号,提出一种同时设计重复控制器中的低通滤波器和输出反馈控制器的方法。首先,将重复控制系统转化为时滞系统;采用 lyapunov稳定性理论得到该时滞系统的鲁棒稳定性条件。基于此条件,将设计低通滤波器和输出反馈控制器的问题转换成一个非线性矩阵不等式求解问题,利用线性矩阵不等式方法(LMI)、锥补线性化方法(CCL),通过所提出的迭代算法计算低通滤波器最大的剪切频率及其对应的输出反馈控制器参数。仿真示例验证了所提出方法的有效性。     

持续有界扰动下一类不确定时变时滞大系统的分散鲁棒镇定

考虑了一类持续有界扰动下时变时滞大系统的分散鲁棒镇定问题,通过构造lyapunov函数,利用线性矩阵不等式知识,提出了此类大系统可分散镇定的充分条件．通过求解一凸优化问题,给出具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法．通过一组数值算例证明了这种方法的有效性．     

基于互联网无刷直流电机传动系统的控制策略

为了方便处理网络控制系统中的时变延时问题,运用时间戳BP神经网络对每一采样周期的延时数据进行在线、实时预测,建立无刷直流电机网络控制系统的数学模型,导出系统离散状态方程,并基于时间乘误差绝对值积分最小(ITAE)优化控制策略提出初次优化设计方法;为了对无刷直流电机传动系统的量测噪声、突加负载扰动及模型随机干扰进行有效补偿和抑制,采用卡尔曼滤波进行状态估计,同时引入李雅普诺夫稳定性理论求取该系统最优状态反馈矩阵,实现网络控制系统的再次优化.仿真结果表明,该方法能够有效提高传动系统的静动态性能和抗干扰水平．     

具有时滞的Lurie型组合系统的分散输出反馈镇定

综合运用比较原理和LMI方法,通过构造一比较系统,将具有时滞的Lurie型组合系统的稳定性问题转化为讨论维数较低的比较系统的稳定性问题,并利用M矩阵特性导出了比较系统稳定的一个充分条件;为了求取输出反馈增益,建立了等价的稳定条件的QLMI表示形式.这一方法的特点是使大系统的稳定控制器设计的复杂度保持在子系统一级的水平上,实例说明算法在实际工程应用中是有效的.     

具有时延和丢包的网络控制系统的镇定

将包含有界、不确定网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统（NCSs）,建模为一类具有时变输入时延的连续时间系统;利用Lyapunov-Krasovskii定理和自由权矩阵法,推导出线性矩阵不等式（LMI）形式的网络控制系统渐近稳定的充分条件;并通过矩阵变换,将NCSs渐近稳定的充分条件转化为LMI形式的状态反馈控制器镇定算法.由于在推导过程中未使用常规的牛顿 莱布尼茨公式,而是通过约束不等式引入自由权矩阵,增加了LMI条件中权矩阵的个数,从而减小了系统的保守性.通过数值仿真验证了算法的有效性,与已有方法相比,在结果的保守性和数学计算的复杂程度上,均有较大幅度改进.     

离散时间PWS的分段广义H2动态输出反馈控制

基于分段二次李雅普诺夫函数．对离散时间分段系统提出了广义H2稳定控制器的设计方法．通过构造分段动态输出反馈控制器。使闭环系统广义H2全局稳定．利用线性矩阵不等式理论。给出了闭环系统广义H2全局稳定的一个充分条件．     

一类欠驱动机械系统的虚约束动态伺服控制

为了克服欠驱动机械系统无法对任意点和轨迹进行跟踪的缺点,扩大欠驱动机械系统应用领域,研究一类欠驱动机械系统的动态伺服控制问题,动态伺服控制通过规划和跟踪特定轨迹来实现任意位形空间点的瞬时可达.采用虚约束方法来规划动态伺服轨迹,通过构造自由度之间的约束关系,并对约束作用下系统零动态进行分析,可以方便获得符合系统特性的周期轨道;利用虚约束函数与轨道函数之间的内在联系,基于Lyapunov稳定性理论设计轨迹跟踪控制器.最后,在Acrobot实物平台上进行了实验,实验结果证明轨迹规划方法和控制方法的有效性.     

一类线性互联大系统的关联稳定性判定

动态图可以描述互联大系统的拓扑结构。动态图的增广矩阵包含了动态图的所有结构信息。引入动态图增广矩阵的相关理论,结合M-矩阵理论知识,提出了一类线性互联大系统的关联稳定性的判定方法。利用Lyapunov函数及Lyapunov梯度函数,推导出一个判定矩阵H,通过判定矩阵H是否对角占优和是否为M-矩阵,判定线性互联大系统的关联稳定性。算例表明,判定矩阵的参数计算简单,容易获取,有利于判定线性互联大系统的关联稳定性。