一类时滞LPV系统的鲁棒故障检测

研究一类具有参数依赖时滞的线性参数变化系统的鲁棒故障检测问题,使残差信号和故障信号之问的误差最小,同时提高残差信号对控制输入和未知输入信号的鲁棒性．基于依赖于时变参数的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波问题,应用线性矩阵不等式技术得到了此类系统鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件．数值仿真表明所提方法是可行的．     

具有正弦扰动的时滞系统前馈-反馈次优控制:灵敏度法

研究线性时滞系统在外部正弦扰动作用下的前馈-反馈最优减振问题,提出了一种最优控制律的灵敏度设计方法．通过引入灵敏度参数并围绕它展开幂级数,将系统的最优控制问题简化为不含超前项和时滞项的两点边值问题族．通过截取最优控制级数的有限和获得原系统的前馈-反馈次优控制律．仿真结果表明,与经典状态反馈最优控制相比,本文的算法更加鲁棒,能更加有效地抑制正弦扰动．     

时滞不确定系统的鲁棒容错控制

本文考虑了线性时滞系统的容错控制问题，给出了时滞系统对传感器失效具有完整性的一个充分条件，并推广到执行器失效的情况，进而考虑了参数不确定系统的鲁棒容错控制问题，给出了鲁棒容错控制时滞系统的设计方法及步骤，并用设计实例及仿真结果验证了这种方法的有效性．     

SCR烟气脱硝系统鲁棒抗干扰控制研究

选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术是目前火电厂广泛采用的烟气脱硝方法,SCR脱硝系统反应过程复杂,具有大惯性、大迟延、强扰动和不确定性等特点,传统的PID控制无法实现喷氨量的精确控制。因此提出了一种SCR脱硝系统的鲁棒抗扰动控制方法,在设计鲁棒PID控制器的基础上,利用鲁棒时滞滤波器来达到抑制系统强干扰的目的。仿真实验表明,鲁棒时滞滤波器的加入改善了系统的动态性能,同时使得系统具有突出的抗干扰能力。该方法结构简单、整定方便、鲁棒性好,值得在工程应用中推广。     

时滞离散马尔可夫跳跃系统的鲁棒故障检测

研究具有状态时滞离散马尔可夫跳跃系统的鲁棒故障检测问题．基于依赖于系统模态的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波问题,应用线性矩阵不等式技术得到了此类系统的故障检测滤波器存在的充分条件．数值仿真表明所提方法是可行的．     

鲁棒最优随机时滞滤波器的频域设计方法

采用频域的零点配置方法,通过在系统极点附近配置多个滤波器零点设计强鲁棒性的多峰极不灵敏（EI）最优随机时滞滤波器．此外通过考虑系统的阻尼变化,设计了对频率和阻尼误差均有较强鲁棒性的完全不灵敏最优随机时滞滤波器．该设计方法简单实用．在桥式起重机防摆控制中的应用证明了该方法的良好性能,与基本的时滞滤波器进行比较,该方法设计的鲁棒时滞滤波器能更有效地抑制负载的残留振荡,对绳长变化具有更好的鲁棒性．     

约束分段仿射系统的鲁棒最小时间控制

针对一类有界附加扰动的分段仿射系统,提出了一种离线低复杂性的鲁棒预测控制方法-鲁棒最小时间控制.首先计算系统的最大鲁棒正不变集和相关的局部稳定控制律,然后基于最大鲁棒正不变集通过多参数规划离线迭代计算系统的鲁棒一步集,得到的最小时间控制器覆盖最大鲁棒可稳定集.提出的鲁棒最小时间控制确保系统状态在最小时间内进入鲁棒正不变...     

基于鲁棒可靠性的不确定时滞系统最优H∞控制器设计

用区间变量描述控制系统参数的不确定性,提出了不确定时滞系统鲁棒H_∞控制的鲁棒可靠性方法,基于鲁棒可靠性的不确定时滞系统最优状态反馈H_∞控制器设计方法,将系统的最优控制器设计归结为基于线性矩阵不等式(LMI)的优化问题．所设计的控制器可以在满足对所有不确定性鲁棒可靠的前提条件下,具有最优的H_∞鲁棒性能,并能在控制系统的设计中综合考虑控制性能、控制代价和鲁棒可靠性．数值算例说明了所提方法的有效性和可行性．     

线性不确定广义时滞系统的鲁棒无源滤波器设计

研究一类线性不确定广义时滞系统的鲁棒无源滤波器设计问题．系统中所含的不确定性假设是未知且范数有界的．利用线性矩阵不等式方法和Lyapunov函数方法相结合,给出了广义滤波增广系统时滞独立的鲁棒无源滤波器的存在条件．设计目标是对所有的不确定性,滤波增广系统是正则、稳定、无脉冲的,且满足所提的无源滤波性能指标．所提的滤波器设计问题可转化为标准的线性矩阵不等式的求解问题,并可推广到多时滞情况．数值例子验证了设计方法的可行性．     

一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计

考虑一类同时带有非线性动态和参数不确定性的离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计问题．假设参数不确定性具有线性分式形式,而非线性动态满足Lipschitz条件,给出滤波器使误差系统鲁棒渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平．对参数已知情形,先建立广义有界实引理,然后给出H∞滤波器的存在条件,证明了H∞滤波器的存在性可归结为线性矩阵不等式的可解性,基于线性矩阵不等式给出了H∞滤波器的综合方法和步骤．对参数不确定性情形,通过引进标度参数,将不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波问题转化为确定系统的H∞滤波设计．最后给出仿真例子验证所得结果的有效性．     

不确定LTI-SISO系统的低通滤波时滞观测器控制

合理利用时滞可能获得意想不到的性能.研究表明,系统的不确定性以及受到的外部 干扰可以利用时滞观测器来进行观测,从而实现系统的鲁棒控制.本文提出了一种低通滤波时 滞观测器.避免了常规时滞观测器控制中出现的控制信号颤振,得到了一种结构新颖的控制器. 仿真结果表明时滞观测器控制系统可以很好地抑制系统的不确定性以及受到的外部干扰,是一 种性能优良的鲁棒控制方法.     

一类非自衡对象的PID控制

本文讨论非自衡对象PID控制器设计问题.首先在鲁棒控制理论的基础上定义了 最优性能指标,然后针对控制系统性能传递函数的特点发展了两种设计方法,通过引入2型滤 波器使系统满足了渐近跟踪的要求,并解析地得到了PID控制器.控制器的特点是标称性能 可以定量地估计,鲁棒性可以方便地调节.     

Optimal linear filtering over observations with multiple delays

In this paper, the optimal filtering problem for a linear system over observations with multiple delays is treated proceeding from the general expression for the stochastic Ito differential of the optimal estimate and its variance. As a result, the optimal filtering equations similar to the traditional Kalman–Bucy ones are obtained in the form dual to the Smith predictor, commonly used for robust control design in time‐delay systems. In the example, the obtained optimal filter over observations with multiple delays is verified for a sample system and compared with the best Kalman–Bucy filter available for delayed measurements. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

STABILITY ANALYSIS OF UNCERTAIN DISCRETE‐TIME SYSTEMS WITH TIME‐VARYING STATE DELAY: A PARAMETER‐DEPENDENT LYAPUNOV FUNCTION APPROACH

This paper presents several new robust stability conditions for linear discrete‐time systems with polytopic parameter uncertainties and time‐varying delay in the state. These stability criteria, derived by defining parameter‐dependent Lyapunov functions, are not only dependent on the maximum and minimum delay bounds, but also dependent on uncertain parameters in the sense that different Lyapunov functions are used for the entire uncertainty domain. It is established, theoretically, that these robust stability criteria for the nominal and constant‐delay case encompass some existing result as their special case. The delay‐dependent and parameter‐dependent nature of these results guarantees the proposed robust stability criteria to be potentially less conservative.     

典型大时变时滞工业过程的鲁棒数字PⅡ调节控制

通过分析典型大时变时滞工业过程的特性,提出了一种新的数字PⅡ鲁棒调节控制器 的设计方法.应用这种数字鲁棒控制器,闭环系统可具有大时变时滞鲁棒镇定性,且完全抑制定 值负载干扰.数字仿真验证了该方法的有效性.     

时滞控制及其应用

时滞控制研究的是如何有意识地、合理地在控制器中引入时滞来改善控制系统的性能, 主要由时滞滤波、时滞观测、时滞学习控制三个分支组成. 时滞滤波器利用时滞来滤除按指数衰减的正弦信号, 主要应用于抑制柔性机构的残留颤抖; 时滞观测器利用时滞来观测系统存在的不确定性以及受到的外部干扰, 从而实现系统的鲁棒控制; 时滞学习控制器利用时滞来学习任意周期的周期信号, 实现对任意周期信号的无差跟踪. 系统地提出了时滞控制的概念, 阐明了时滞控制的研究目的和主要研究内容, 综述了时滞控制的研究现状、应用实例, 并提出了一些值得深入研究的问题.     

不确定LTI- SISO系统的低通滤波降阶时滞观测器控制

提出一种低通滤波降价时滞观测器,避免了常规时滞观测器控制中由于时滞状态微分近似引起的控制信号颤振。参考模型的选取只与系统的相对阶次有关,而与系统阶次无关,从而简化了控制器的设计,降低了对系统可测性的要求。仿真结果表明,该时滞观测器控制系统可以很好地抑制系统的不确定性以及受到的外部干扰,是一种性能优良的鲁棒控制方法。     

OPTIMAL AND ROBUST SLIDING MODE CONTROL FOR LINEAR SYSTEMS WITH MULTIPLE TIME DELAYS IN CONTROL INPUT

This paper presents the optimal regulator for a linear system with multiple time delays in control input and a quadratic criterion. The optimal regulator equations are obtained using the duality principle, which is applied to the optimal filter for linear systems with multiple time delays in observations. Performance of the obtained optimal regulator is verified in the illustrative example against the best linear regulator available for linear systems without delays. Simulation graphs and comparison tables demonstrating better performance of the obtained optimal regulator are included. The paper then presents a robustification algorithm for the obtained optimal regulator based on integral sliding mode compensation of disturbances. The general principles of the integral sliding mode compensator design are modified to yield the basic control algorithm oriented to time‐delay systems, which is then applied to robustify the optimal regulator. As a result, the sliding mode compensating control leading to suppression of the disturbances from the initial time moment is designed. The obtained robust control algorithm is verified by simulations in the illustrative example.     

DELAY‐DEPENDENT ROBUST CONTROL OF DESCRIPTOR SYSTEMS WITH TIME DELAY

This paper deals with the problem of stability and robust control for both certain and uncertain continuous‐time singular systems with state delay. Systems with norm‐bounded parameter uncertainties are considered. Robust delay‐dependent stability criteria and linear memoryless state feedback controllers based on linear matrix inequality are obtained. By choosing some Lyapunov‐Krasovskii functionals, neither model transformation nor bounding for cross terms is required in the derivation of our delay‐dependent results. Finally, numerical example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

时滞滤波器抑制残留振荡:理论、 方法及应用

回顾了时滞滤波器的发展背景和近年来的研究状况,介绍了对滞滤波器的各种设计方法和主要研究领域。时滞滤波器可从根本上避免激发对象的振动模态而消除残留振荡,在柔性结构系统中得到了广泛应用。最后 对时滞滤波器技术中存在的问题及未来的研究方向进行了探讨。