一类基于观测器的非线性网络化控制系统的绝对稳定性

主要考虑了基于观测器的Lurie网络化控制系统的绝对稳定性问题. 由于采用了基于观测器的反馈控制器, 传感器到控制器的网络诱导时延和控制器到执行器的网络诱导时延不再能合并到一起处理. 首先通过状态增广方法将Lurie网络化控制系统建模为一个多时滞的Lurie系统, 然后利用Newton-Leibniz公式和添加自由权矩阵的方法给出了时滞依赖的稳定性条件. 在此基础上, 给出三种求解控制器和观测器增益矩阵的方法. 此外, 还分别给出了被控对象存在范数有界不确定性和结构不确定性时系统的鲁棒稳定性条件及鲁棒控制器设计方法, 所有得到的结果都是以线性矩阵不等式的形式给出的. 便于利用线性矩阵不等式工具包进行求解. 最后, 通过两个仿真算例说明了方法的可行性和有效性.     

不确定线性控制系统的实用稳定性

本文利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数和Ｒｉｃｃａｔｉ矩阵方程研究不确定线性控制系统的实用稳定性，文中首先建立了一个比较原理，然后对不确定性线控制系统的实用稳定性得到了一个判据，文中定义了一类更广泛的容许集，文中给出了一个例子以说明本文主要的应用方法。     

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.     

非线性离散系统基于观测器的反馈控制

针对一类非线性离散系统,首先提出了一种新的容易实现的状态观测器设计了方案,并证明了观测器的收敛性,其次设计了系统基于观测器的输出反馈稳定化控制器,最后给出了数值算例,仿真结果表明,本文设计方法的有效性。     

一类含输入时滞非线性系统的干扰观测器控制

基于干扰观测器控制（Disturbance-observer-based control,DOBC）作为一种有效的干扰补偿策略取得了广泛的应用. 然而,当干扰和控制输入不能在同一时刻进入控制通道时,外部信号很难得到实时估计和补偿.提出一种复合DOBC结构,包括干扰观测、干扰预测和反馈调节三个部分.该方法的特点是即使一类非线性系统存在输入时滞,同样可以继承传统DOBC的优点. 最后,通过构造辅助观测器给出了预测误差以及复合闭环系统的稳定性分析方法.     

非线性系统在乘积空间中的实用稳定性：直接方法

本文研究非线性系统的乘积空间中的实用稳定性,利用向量辅助函数和适当的单调函数类,提出一种以微分比较原理和基本的单调性准则为基础的直接方法,它将问题归结为一组微分或积分（特殊地,代数）不等式条件,可以直接根据系统方程进行检验而无须引入并求解任何形式的比较系统,便于实际应用,文中给出了示例。     

非线性时滞奇异系统的严格实用稳定性研究

将严格实用稳定性相关概念推广到具有控制输入的非线性奇异系统,利用两个Lyapunov函数方法和比较原理,得出其严格实用稳定及严格实用渐近稳定的判别准则.另外,我们给出了含有时滞的非线性奇异系统关于两个测度严格实用稳定的定义,并得出该类系统严格实用稳定及严格实用渐近稳定的充分条件.     

一类非线性系统的函数观测器设计

研究单边Lipschitz非线性系统的函数观测器设计.基于线性矩阵不等式获得了函数观测器增益矩阵存在的条件,然后提出函数观测器增益矩阵的设计方法.通过一个仿真实例,验证所设计的函数观测器不仅能够估计系统的状态,而且可使观测误差快速收敛到零.     

线性/非线性切换扩张状态观测器的收敛性和稳定性分析

线性/非线性切换扩张状态观测器(linear/nonlinear switching extended state observer, SESO)是为追求更高的控制精度和抗扰能力,在进行状态估计时根据状态误差大小在线性扩张状态观测器(linear extended state observer, LESO)和非线性扩张状态观测器(nonlinear extended state observer, NLESO)之间进行切换的一种扩张状态观测器.但由于该算法存在非线性结构,目前还没有从频域角度对该方法进行收敛性和控制系统稳定性分析的相关研究.针对此问题,以二阶系统为研究对象,首先对SESO的结构及参数选择进行了介绍,然后,分别采用等效增益法和描述函数法,从频域角度对了其状态估计误差的收敛性和基于SESO的自抗扰控制系统的稳定性进行了研究.结果表明,三阶SESO具有良好的收敛性,能实现对系统状态和"总扰动"的误差估计,并且选择适当的SESO参数,可避免极限环的产生.     

非线性系统的强实用鲁棒控制

分析输出具有给定时域性能的一类微分包含系统的控制问题。     

广义系统一类鲁棒观测器的设计

本文讨论了用观测器消除广义系统中由于模型误差、非线性因素、参数不确定及输入输出噪声产生的量测误差的可能性,给出了这类鲁棒观测器的存在条件,得到了相应的算法.     

Almost Sure Practical Exponential Stability of Nonlinear Disturbed Stochastic Systems with Guaranteed Decay Rate

In this paper, we consider nonlinear stochastic differential equations driven by multiplicative noises and affected by exogenous disturbances. Sufficient conditions are investigated for almost sure practical exponential stability of the non trivial solutions of these equations. A lower bound of the decay rate of these solutions is guaranteed.     

Model Predictive Control of Nonlinear Discrete Time Systems with Guaranteed Stability

This paper presents the design of a new robust model predictive control algorithm for nonlinear systems represented by a linear model with unstructured uncertainty. The linear model is obtained by linearizing the nonlinear system at an operating point and the difference between the nonlinear and linear model is considered as a Lipschitz nonlinear function. The controller is designed for the linear model, which fulfills the stabilization condition for the nonlinear term. Unlike previous studies that have not considered a valid Lipschitz matrix of nonlinear term in the design process, we propose an algorithm in this paper in which it is considered. Therefore, the closed loop stability of the nonlinear system is guaranteed. A novel SOS optimization problem to determine design parameters is introduced, which leads to improved closed‐loop performance in comparison to a trial and error tuning procedure. Furthermore, an algorithm is presented to enlarge the region of attraction for the nonlinear closed‐loop system. Stability is improved by checking some additional conditions if which the system may be unstable if not considered. The validity of the proposed algorithm is confirmed by examples.     

含有有色噪声的随机系统在适应稳定意义下的变结构控制

研究含吸典型环境随机噪声－Ｏｒｎｓｔｅｉｎ－Ｕｈｌｅｃｋｂｅｃｋ有色噪声的连续时间随机系统在实用稳定意义下的变结构控制,构造了变结构控制律,证明了滑动模的可达性,估计了系统运动达到滑动模的时间,证明了滑动模运动的实用稳定性和鲁棒性,文末用仿真实例验证了本文的结果。     

On "Over-Sized" High-Gain Practical Observers for Nonlinear Systems

In this paper, it is shown that the performances of a class of high-gain practical observers can be improved by estimating the time derivatives of the output up to an order that is greater than the dimension of the system, which is assumed to be in observability form and, possibly, time-varying. Such an improvement is achieved without increasing the gain of the observers, thus allowing their use in a wide variety of control and identification applications.      

高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制

本文研究了一类高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制问题, 该问题在未知控制系数的下界精确知道的假设下已经得到了研究. 基于新的鲁棒自适应控制和连续控制思想, 成功去除该假设条件. 进而应用增加幂次积分的方法, 给出了构造连续自适应实际输出跟踪控制器的系统化方法. 该控制器确保闭环系统的所有状态全局稳定, 并且经过有限时间后, 跟踪误差可以被某一事先给定的任意正数界定. 最后, 通过一个仿真算例验证了理论结果的正确性.