不确定时变时滞系统的自适应全局鲁棒滑模控制

针对一类存在时变状态时滞的不确定性系统, 基于全程滑模的思想, 引入一种带状态时滞项的积分型滑模面, 以消除趋近模态, 实现全程滑模控制; 基于一种新颖的自由权矩阵时滞转换模型, 采用线性矩阵不等式(LMI) 的方法给出并证明了滑动模态稳定的充分条件, 降低了保守性; 结合自适应控制思想设计出自适应滑模控制器, 克服了不确定性以及时变的时滞影响.

     

不确定时滞切换系统的鲁棒滑模控制

该文研究了一类具有非匹配不确定性和非线性扰动的时滞切换系统的滑模控制问题.首先,针对每个子系统设计对应的时滞依赖滑模面,利用驻留时间方法,给出了由滑动模态方程组成的切换系统鲁棒渐近稳定的充分条件;然后设计了滑模控制器,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,仿真实例说明所提出方法的有效性.     

一类非线性不确定中立型延迟系统的鲁棒滑模控制

讨论一类非线性不确定中立型系统的鲁棒滑模控制问题。通过选择依赖于当前状态和延迟状态的滑动面。就线性矩阵不等式（LMIs）的形式给出使得闭环系统渐近稳定的充分条件。当LMIs有可行解时。可以通过我们构造的控制使得可达条件得到满足。具体算例的仿真结果说明此法的有效性。     

一类不受控离散事件驱动不确定线性切换系统优化控制

考虑一类不受控离散事件驱动不确定约束线性切换系统, 提出具有任意切换特性的约束优化控制策略. 引入有限时域性能函数, 定义约束最优控制问题. 为降低控制器的在线计算量, 通过参数化方法压缩最优控制问题决策变量的维数. 应用公共Lyapunov 函数和控制Lyapunov 函数理论建立的闭环切换系统, 具有对不确定扰动和不受控切换信号的渐近稳定性和逆最优性. 最后通过算例仿真验证了结果的有效性.

     

不确定切换线性系统状态和未知输入估计方法

针对具有未知输入的不确定切换线性系统, 在平均驻留时间切换下, 讨论其状态和未知输入估计方法. 通过等价变换解耦切换系统的未知输入, 以构造降维切换系统. 进而, 设计切换观测器实现对原系统的状态估计, 并求解具有线性矩阵不等式限制的最优化问题, 得到观测器存在的充分条件. 在基于函数微分数值解方法求得系统输出微分的基础上, 提出一种切换系统未知输入的估计方法. 最后通过一个数值实例验证了所提出方法的有效性.

     

非线性中立型时滞系统的鲁棒滑模控制

文章讨论了一类非线性不确定中立型系统的鲁棒滑模控制问题。通过选择依赖于当前状态和延迟状态的滑动面,就线性矩阵不等式（LMIs）的形式给出了使得闭环系统渐近稳定的充分条件。当LMIs有可行解时,可以通过文章构造的控制使得可达条件得到满足。最后,具体算例的仿真结果说明了此法的有效性。     

不确定扰动下双起升桥吊双吊具鲁棒自适应滑模同步协调控制

双起升桥吊双吊具存在的参数摄动和不确定干扰问题严重影响了双吊具同步协调运行的效果. 鉴于此, 分析桥吊双吊具不同工作模式的运行特性, 采用交叉耦合策略, 提出一种基于参数自整定的双吊具鲁棒自适应滑模同步协调控制方法. 采用变边界层技术解决滑膜控制需折中稳态误差和抖振平滑的难题, 利用自整定切换函数增益消除不确定扰动, 并利用Lyapunov 理论证明控制器的渐近稳定性. 桥吊控制实验表明了所提出方法的有效性.

     

不确定切换奇异时滞系统鲁棒指数容许性分析

讨论一类连续时间不确定切换奇异区间时变时滞系统的鲁棒指数容许性问题. 通过定义衰减率依赖李亚普诺夫函数并利用平均驻留时间法, 给出一个时滞区间依赖充分条件保证标称系统正则、无脉冲且均方指数稳定. 同时该准则也被推广至不确定系统. 本文获得的结论为连续时间切换奇异时滞系统的基本问题提供了一个解, 即识别切换信号使得切换奇异时滞系统正则、无脉冲且均方指数稳定. 数值例子说明本文结果的有效性.     

一类不确定线性切换系统的鲁棒H∞滑模控制

对一类含有非匹配不确定性且有外部干扰的线性切换系统,研究了H∞滑模变结构控制问题.利用LMI技术和单Lyapunov函数方法,设计单H∞滑模面,切换律以及子系统的变结构控制器,确保了切换系统的闭环系统为鲁棒稳定,且具有H∞扰动衰减度γ.系统状态到达滑模面后,该滑模面成为切换系统的全局鲁棒滑模面,可提高系统的暂态性能和鲁棒性.仿真例子说明所提出设计方法的有效性.     

具有分布时滞不确定中立型系统的滑模控制

针对一类含有分布时滞和不满足匹配条件的不确定中立型系统,通过利用Lya-punov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法进行了滑模控制研究。首先,选取了依赖于当前状态和状态时滞的滑模面;设计了包含等效控制和非线性切换控制的滑模控制器使得系统满足滑模到达条件,即确保了系统在有限时间内到达滑模面。通过构造适当的Lyapunov函数,利用积分不等式技术,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件。该充分条件通过采用虚拟反馈控制思想,结合状态反馈的极点配置方法,转换为线性矩阵不等式的形式,可通过Matlab中的LMI工具箱进行方便的求解。具体算例说明此方法的有效性。     

Robust H-infinity integral sliding mode control for a class of uncertain switched nonlinear systems

This paper develops a new method to deal with the robust H-infinity control problem for a class of uncertain switched nonlinear systems by using integral sliding mode control. A robust H-infinity integral sliding surface is constructed such that the sliding mode is robust stable with a prescribed disturbance attenuation level γ for a class of switching signals with average dwell time. Furthermore, variable structure controllers are designed to maintain the state of switched system on the sliding surface from the initial time. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

Design of sliding mode control for a class of uncertain switched systems

This paper considers the problem of sliding mode control for a class of uncertain switched systems with parameter uncertainties and external disturbances. A key feature of the controlled system is that each subsystem is not required to share the same input channel, which was usually assumed in some existing works. By means of a weighted sum of the input matrix, a common sliding surface is designed in this work. It is shown that the reachability of the sliding surface can be ensured by the present sliding mode controller. Moreover, the sliding motion on the specified sliding surface is asymptotically stable under the proposed switching signal dependent on the state and time. Additionally, the above results are further extended to the case that the system states are unavailable. Both the sliding surface and sliding mode controller are designed by utilising state-observer. Finally, numerical simulation examples are given to illustrate the effectiveness of the present method.     

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.     

Finite-time output feedback control of uncertain switched systems via sliding mode design

The problem of sliding mode control (SMC) is investigated for a class of uncertain switched systems subject to unmeasurable state and assigned finite (possible short) time constraint. A key issue is how to ensure the finite-time boundedness (FTB) of system state during reaching phase and sliding motion phase. To this end, a state observer is constructed to estimate the unmeasured states. And then, a state estimate-based SMC law is designed such that the state trajectories can be driven onto the specified integral sliding surface during the assigned finite time interval. By means of partitioning strategy, the corresponding FTB over reaching phase and sliding motion phase are guaranteed and the sufficient conditions are derived via average dwell time technique. Finally, an illustrative example is given to illustrate the proposed method.     

一类输入受限的不确定非仿射非线性系统二阶动态terminal 滑模控制

针对一类输入受限的不确定非仿射非线性系统跟踪控制问题, 提出一种二阶动态terminal 滑模控制策略. 在不损失模型精度, 并考虑系统输入饱和受限的前提下, 给出一种适用于全局的不确定非仿射非线性系统近似方法. 提出小波小脑模型干扰观测器设计方法, 实现复合扰动的有效逼近. 构造辅助系统分析输入饱和对跟踪误差的影响. 通过构造基于PI 滑模面的terminal 二阶滑模面, 给出二阶动态terminal 滑模控制器设计过程, 克服了传统滑模的抖振问题. 仿真结果验证了所提出方法的有效性.

     

Sliding mode control for switched systems subject to successive packet dropout

In this work, the problem of sliding mode control is considered for a class of uncertain switched systems in which the data dropout may happen when the state information is transmitted from the sensor to the controller. Besides, the input matrix for each subsystem is not necessarily the same. First, a common sliding surface depending on dropout probability is constructed by means of a weighted sum approach of the input matrices. And then, a sliding mode controller based on the estimator of the lost signal is designed. It is shown that both the reachability of sliding surface and the stability of sliding mode dynamics can be guaranteed, simultaneously. Finally, a numerical simulation example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.