含执行器故障的切换非线性系统的事件触发自适应模糊容错控制

本文研究在平均驻留时间约束下,一类含有执行器故障的切换非线性系统输出反馈自适应模糊事件触发容错控制问题.首先,建立了一个模态依赖的状态观测器估计不可测量状态.利用模糊逻辑系统来逼近未知项.其次,构建自适应模糊容错事件触发控制方案能够节省网络资源和数据传输.然后,通过构造多Lya-punov 函数和平均驻留时间法,证明闭环系统所有状态半全局一致最终有界的同时排除了Zeno现象.最后,通过数值仿真验证该方法的有效性.     

基于CNF的饱和切换系统的事件触发控制

针对一类具有执行器饱和的切换系统,提出一种基于组合非线性反馈控制(CNF)的事件触发控制方法,以达到在保证系统性能的同时减少网络带宽占用的目的.首先,为了降低系统资源成本,构造事件触发机制来判断是否对系统当前状态进行采样,设计组合非线性反馈控制来提高系统的暂态性能;然后,利用多Lyapunov函数方法得到饱和切换系统在驻留时间切换信号下渐近跟踪问题的充分条件,同时证明事件触发最小的时间间隔大于零,从而避免芝诺(Zeno)行为;最后,通过仿真实例验证所提出方法的有效性.     

切换非线性系统的输出反馈周期事件触发控制

本文针对一类在任意切换信号作用下的切换非线性系统, 研究了其输出反馈周期事件触发控制问题. 所考虑的非线性系统采用非严格反馈形式且含有未知时变控制系数. 在本文中, 仅利用采样时刻的系统输出. 为了估计系统的不可量测的状态, 基于采样的系统输出构造了降维状态观测器. 为了减少通信资源的利用, 提出了一种新的输出反馈周期事件触发策略, 该策略包含仅利用事件触发时刻的信息构造的输出反馈事件触发控制器以及仅在采样时刻间歇性监测的离散事件触发机制. 通过选取可容许的采样周期及合适的公共Lyapunov函数, 证明了闭环系统在任意切换下全局渐近稳定. 最后, 通过将本文中所给出的控制方案应用到数值算例中验证了其有效性.     

基于周期动态事件触发的网络化切换系统的分析与控制

针对网络化系统研究具有模态依赖平均驻留时间(MDADT)和异步的线性切换系统的周期动态事件触发H∞控制.与已有切换系统事件触发方式不同,周期动态事件触发引入动态事件触发参数,且具有最小的事件触发间隔下界,在降低数据发送数量的同时,能够有效避免奇诺行为;利用MDADT方法和多Lyapunov函数技术,给出闭环系统具有指数...     

具有随机网络攻击的切换信息物理系统的事件触发控制(英文)

本文研究了随机网络攻击下切换信息物理系统的事件触发控制问题.将信息物理系统描述为一种切换线性系统形式.引入事件触发机制来节省系统资源和减轻网络负载,当误差超过给定阈值时传感器中的采样数据才通过通信网络传输到控制器中.考虑在传感器与控制器的通信网络中受到两种不同特征的随机网络攻击.在网络攻击和所设计的事件触发控制器下,建立了切换随机信息物理系统模型.利用模态依赖平均驻留时间方法构建了相应的切换信号.在设计的事件触发控制器和模态依赖平均驻留时间切换信号下实现了系统的均方指数稳定性,并给出了控制器增益.最后,通过实例验证了所得理论结果的有效性.     

一类非线性切换系统的观测器设计

研究了一类切换规则为时间依赖型的非线性切换系统的观测器设计问题.分别在切换序列已知与平均驻留时间已知的情况下利用线性矩阵不等式(LMI)给出了非线性项满足Lipschitz条件的切换系统的观测器增益求解方法,并给出了观测器设计步骤.最后给出仿真算例说明了本文方法的有效性.     

切换拓扑下多自主体系统的事件触发一致性控制

本文针对一阶非线性多自主体系统,考察了切换拓扑下的事件触发一致性控制问题.当切换拓扑子图的并图包含有向生成树时,基于一阶保持器提出了一种分布式事件触发一致性算法,用以降低网络的通信负载.运用迭代法和不等式法,得到了多自主体系统达到有界一致性的充分条件.此外,证明了所提事件触发机制不存在Zeno现象,并得到了触发间隔的正下界.最后,给出仿真实例,验证了所提事件触发一致性算法和理论分析结果的有效性.     

切换非线性系统采样控制的研究现状与进展

切换非线性系统由于其广泛的工程应用背景以及重要的理论研究价值引起各行业学者的广泛关注.近年来,随着计算机技术的快速发展,切换非线性系统采样控制问题成为研究热点.对目前切换非线性系统采样控制领域的研究现状进行综述.首先介绍了切换非线性系统的基本问题,并梳理了切换非线性系统几个常用控制方法的基本思想.然后从时间触发采样控制和事件触发采样控制两个方面对切换非线性系统采样控制的国内外研究现状进行了论述.最后进行了总结并提出切换非线性系统采样控制领域未来值得关注的研究方向.     

一类非线性切换系统任意切换采样控制设计

本文针对一类具有非严格反馈形式的非线性切换系统,在输出只在采样点可获得的情况下,提出了一种基于模糊采样观测器的自适应输出反馈控制方法.该方法降低了现有任意切换控制研究结果中因共同控制思想导致的控制器设计的保守性,避免了迭代过程对虚拟控制的反复求导引发的计算爆炸现象及控制器高增益的弊端.切换的自适应律突显了每个子系统的特...     

具有执行器饱和的切换2-D系统事件触发控制

针对具有执行器饱和的切换2-D连续离散系统,提出了一种基于多Lyapunov函数法的事件触发控制方案。为了减少通信资源浪费和执行器的损耗,提出了一种事件触发机制。该触发机制考虑了执行器饱和特性,只有当执行器未饱和,且满足事件触发条件时,控制器才会更新。利用凸组合技术和多Lyapunov函数法,提出了一种状态依赖的切换信号与状态反馈控制器的设计方法,并对闭环系统的指数稳定性进行了分析,利用线性矩阵不等式技术导出了控制器增益矩阵存在的充分条件。利用Darboux方程的仿真算例验证了所提出的事件触发控制方案的有效性,仿真结果表明了在所设计的控制方案下,闭环系统的状态是指数收敛的,同时还能减少通信资源的浪费。     

湿热环境下铺设镍钛合金钢丝绳功能梯度梁的振动控制

本文研究在平均驻留时间约束下,一类含有执行器故障的切换非线性系统输出反馈自适应模糊事件触发容错控制问题.首先,建立了一个模态依赖的状态观测器估计不可测量状态.利用模糊逻辑系统来逼近未知项.其次,构建自适应模糊容错事件触发控制方案能够节省网络资源和数据传输.然后,通过构造多Lyapunov函数和平均驻留时间法,证明闭环系统所有状态半全局一致最终有界的同时排除了Zeno现象.最后,通过数值仿真验证该方法的有效性.     

Adaptive fuzzy output-feedback fault-tolerant tracking control of a class of uncertain nonlinear switched systems

ABSTRACT

This paper considers the output-feedback fault-tolerant tracking control problem for a class of uncertain nonlinear switched systems with nonlinear faults and strict-feedback form, where the faults which are nonaffine occur on the actuator. As a kind of specialised function approximating tool, fuzzy logic systems (FLSs), are employed to approximate the unknown smooth nonlinear functions. A switched fuzzy observer is designed to address the problem of unmeasurable states, filtered signals are used to address algebraic loop problem and the average dwell time (ADT) method is further utilised to prove the stability of the resulting closed-loop systems under a type of slowly switching signals. Based on the backstepping recursive design technique and Lyapunov function method, an adaptive fuzzy output-feedback control scheme is developed. The developed control method can ensure all the signals are semi-globally uniformly ultimately bounded (SGUUB) and the system output tracks the reference signal tightly even if unknown fault occurs. A simulation carried on an example demonstrates the validity of the obtained control scheme.     

非线性切换广义系统的输入– 状态稳定性

针对一类非线性切换广义系统,分两种情况对其输入-状态稳定性问题进行了研究.采用平均驻留时间方法,通过设计适当的切换规则,给出了非线性切换广义系统整体输入-状态稳定的充分条件.相较于已有的控制方法,该方法无需构造输入-状态稳定的Lyapunov函数以及无需设计控制器的具体结构,这在一定程度上方便了控制器的设计.最后,两个仿真算例表明了所提方法的有效性.