具有数据丢失的网络控制系统的H∞输出反馈控制

研究了一类同时存在测量数据和控制数据丢失的网络控制系统的H∞输出反馈控制问题.采用满足伯努利分布的随机变量来描述数据的随机丢失.利用矩阵不等式方法给出了动态输出反馈控制器存在的充分条件;所设计的控制器使得闭环系统在均方意义下指数稳定并具有给定的H∞性能.采用SLPMM给出了控制器的求解算法.仿真算例说明了该设计法的有效性.     

一类离散时滞不确定随机系统H∞静态输出反馈控制

在工业过程控制中,由于测量数据的网络传输或传感器暂时失效等原因可能造成测量数据的丢失,这种数据的丢失具有随机性．假设数据丢失过程可由一已知概率分布的Bernoulli序列进行描述．针对这样一类离散时滞不确定随机系统,利用线性矩阵不等式方法设计了H∞静态输出反馈控制器,所设计的静态输出反馈控制器使得闭环系统是均方指数稳定的且具有给定的H∞性能．仿真结果表明了设计方法的有效性．     

一类随机非线性系统的有限时间H∞控制

本文研究一类随机非线性系统的有限时间H_∞控制问题.考虑闭环系统在有限时间间隔内的瞬态性能和抗干扰能力,对伊藤型随机非线性系统进行了研究.利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)得到了系统满足均方有限时间有界的充分条件,进一步设计了有限时间H_∞控制器,并给出了系统满足均方有限时间有界和相应H_∞性能的充分条件.最后给出了两个例子验证了该方法的有效性和可行性.     

具有时变时滞和多包丢失的网络控制系统量化H∞控制

研究了具有时变时滞与多数据包丢失的网络控制系统(networked control systems,NCSs)的量化H∞控制问题.同时考虑传感器-控制器间的测量通道及控制器-执行器间的控制通道的多数据包丢失,并将其用满足Bernoulli分布的随机变量来表示.控制输入信号和测量输出信号分别在传感器和控制器两侧进行对数量化,量化误差描述为扇区有界不确定性.利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,得到了使得闭环NCSs满足一定H∞性能指标的均方意义下指数稳定充分条件,并给出了基于观测器的时滞相关控制器设计方法.最后,通过实例证明了该方法的有效性.     

具有介质访问约束的网络化控制系统H∞状态估计

研究了一类存在介质访问约束和信号量化的网络化控制系统的H_∞状态估计问题。首先,考虑到介质访问约束和信号量化的影响,将信号量化误差转化为扇形有界的不确定性,对由于访问约束而未获得网络传输的系统输出采用加权补偿策略,根据网络介质的随机访问机制将网络化系统建模为具有不确定性的马尔可夫跳跃系统。然后,在此基础上借助李雅普诺夫稳定性理论和H_∞性能约束条件,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)方法给出状态估计器存在的充分条件,所设计的状态估计器使得估计误差系统渐近稳定且具有给定的H_∞性能。最后,通过仿真实例验证了该设计方法的有效性。     

具有数据包丢失及转移概率部分未知的网络控制系统H∞控制

研究一类具有数据包丢失及状态转移概率部分未知的网络控制系统随机稳定性及H∞控制问题．传感器与控制器之间、控制器与执行器之间存在数据包丢失的网络控制系统被建模成具有4个子系统的跳变系统,4个子系统之间的跳变遵行Markov跳变过程,并具有部分未知的跳变概率．利用Lyapunov稳定性定理及线性矩阵不等式的求解方法得到该类系统随机稳定的充分条件,并给出了相应的∞状态反馈控制器的设计方法．数值仿真结果验证了本文方法的正确性和有效性．     

基于LMI方法的T-S模糊系统的H∞输出反馈控制器设计

研究了一类T-S模糊系统的H∞控制问题,给出了T-S模糊系统一个新的H∞输出反馈控制器设计方法.该方法充分考虑了模糊子系统间的相互作用.H∞输出反馈控制器可通过求解一组线性矩阵不等式获得.最后通过数值仿真例子,说明所提出的设计方法的可行性.     

Round-Robin协议下基于观测器的多智能体系统H∞一致性控制

针对一类具有非线性动态特性的多智能体系统,研究Round-Robin(RR)通信协议下基于观测器的H_∞一致性控制问题。在智能体与其邻居智能体之间的通信信道引入了Round-Robin通信协议,缓解信道拥堵带来的测量丢失、时延等问题。通过RR协议的调度,使得智能体在每一时刻确保能够接收到一个邻居智能体信息。首先,根据智能体的测量输出设计状态观测器,对每个智能体的状态进行估计,然后,根据估计状态设计一致性控制器,基于李雅普诺夫稳定性理论,给出多智能体系统满足H_∞一致性性能指标的充分条件,进而通过求解线性矩阵不等式(LMI)获得观测器及控制器参数。最后,将本文设计的控制算法应用于数值仿真和柔性连杆机器人的一致性控制,验证所设计算法的可行性和有效性。     

具有测量数据丢失的大系统鲁棒H∞控制

研究一类具有测量数据丢失的大系统分散H∞控制器设计问题.针对由个子系统构成的线性离散大系统,假设测量数据丢失满足已知概率的Bernoulli分布,采用线性矩阵不等式方法给出了分散H∞控制器存在的充分条件,所设计的控制器使得闭环系统均方指数稳定,且满足指定的H∞性能指标.通过仿真例子验证了该方法的有效性.     

随机不确定时滞系统的鲁棒H∞控制

本文研究了随机不确定时滞系统的鲁棒稳定性与鲁棒H∞控制问题,系统的不确性具有凸多面体形式.利用线性矩阵不等式方法,通过依赖于参数的Lyapunov函数,得到了此类系统鲁棒随机镇定的充分条件.在此基础上,又给出了H∞状态反馈控制器的设计.     

随机时延网络控制系统的H∞输出反馈控制器设计

研究了一类具有随机通讯时延的网络控制系统的控制器设计问题.同时考虑了控制器和执行器之间,控制器和传感器之间这两类由于有限网络带宽而出现的随机传输时延.采用满足Bernoulli分布的二进制序列来描述数据传输的随机时延.利用矩阵不等式方法给出了动态输出反馈控制器存在的充分条件,所设计的控制器使得闭环系统是均方意义下指数稳定并具有给定的H∞性能.采用SLPMM(sequentially linearprogramming matrix method)给出了控制器的求解算法.仿真算例说明该方法的有效性.     

具有随机观测滞后和丢失的网络系统鲁棒H∞滤波

研究一类同时具有随机观测滞后和丢失的网络控制系统鲁棒H∞滤波问题. 网络建模采用新近同时描述随机一步时滞和数据包丢失的模型, 基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式技术设计系统的满阶滤波器, 减小了状态增广带来的计算负担, 同时引入松弛变量使Lyapunov矩阵和系统矩阵分离, 降低结果的保守性, 得到了使滤波误差系统在均方意义下鲁棒指数稳定并具有给定H∞性能的一个LMI形式的充分条件. 仿真结果验证了该方法有效性.     

一类网络控制系统的H2方法

由于网络传输带宽的限制, 在网络传输中可能造成数据的丢失. 对于同时具有测量数据和控制数据丢失的一类网络控制系统, 研究 H2 输出反馈控制问题. 数据的丢失采用满足 Bernoulli 分布的二进制随机变量进行表述. 利用矩阵不等式方法给出了 H2 动态输出反馈控制器存在的充分条件, 所设计的控制器使得闭环系统是均方意义下指数稳定并具有给定的 H2 性能. 采用 SLPMM (Sequentially linear programming matrix method) 给出相应的控制器求解算法. 最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.     

具有多包数据丢失非线性系统的耗散模糊滤波

研究一类存在多包数据随机丢失非线性滤波系统的模糊滤波器设计问题, 采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模, 并用已知概率分布的二进制切换序列来描述数据多包随机丢失现象. 基于线性矩阵不等式方法给出了模糊滤波器存在的充分条件, 该条件保证所设计的模糊滤波器使得滤波误差系统均方指数稳定且满足期望的耗散性能指标. 最后通过数字仿真例子说明了设计方法的有效性.     

基于观测器的受扰多项式系统H∞输出跟踪控制

考虑一类受到外部扰动影响的多项式系统在状态不完全可测情况下的H_∞输出跟踪控制问题.首先,综合前馈-反馈复合控制思想,设计基于观测器的输出跟踪控制器,其中反馈镇定控制器用于保证闭环系统稳定,前馈补偿控制器用以实现对参考模型输出信号的跟踪;然后,提出具有输出反馈结构的跟踪控制方法,其优势在于实现了分离原则,可单独设计观测器和控制器,降低计算复杂度;接着,利用依赖全状态的齐次多项式Lyapunov函数导出使得闭环系统渐近稳定且满足H_∞跟踪性能的充分条件,借助多项式平方和凸优化技术可直接求得相应的观测器和控制器;最后,通过数值仿真实例验证所提出设计方法的有效性和优越性.     

一类不确定随机系统的鲁棒H∞约束方差控制*

本文根据Ｈ∞优化设计理论及稳态状态协方差配置的系统综合方法，利用一个修正的Ｒｉｃｃａｔｉ方程，对一类具有参数扰动的不确定线性随机系统讨论了鲁棒状态反馈控制器设计，使得闭环系统不但鲁棒稳定并具有指定的稳定裕度；而且系统性能也是鲁棒的，闭环系统同时满足给定的Ｈ∞性能指标及状态方差上限约束。     

一类模糊非线性系统自适应输出反馈控制

针对一类未知非线性系统,利用模糊逻辑系统、H∞控制和高增益观测器,提出了一种模糊自适应输出反馈控制方法.证明了所设计的输出反馈控制器可以获得状态反馈控制器的性能.仿真结果证明了所提出方法是有效的.     

部分测量数据丢失的网络化系统的l2-l∞滤波

在网络系统中,滤波器得到的观测量通过有限带宽的通道进行传送可能发生丢失.本文研究一类具有测量数据部分丢失的网络化系统的l2-l∞滤波器设计问题.测量数据的丢失采用已知概率分布的二进制切换序列来描述.利用线性矩阵不等式方法,设计全阶和降阶滤波器.所设计的滤波器使得滤波误差系统均方指数稳定,而且保证相对于所有有界的外界扰动信号,滤波误差系统具有一定的l2-l∞扰动衰减水平.数字仿真表明设计方法的有效性.     

具有一步随机时滞和多丢包的网络系统H∞滤波器设计

在网络系统中由于连接传感器和滤波器的网络带宽有限,系统测量数据在传输中会出现随机时延甚至丢失. 本文讨论了具有一步随机时延和丢包的网络系统的H∞滤波器设计问题.基于新近提出的同时描述随机时延和丢包的模型,利用线性矩阵不等式方法设计线性滤波器,使得滤波误差系统均方指数稳定,并具有给定的H∞性能. 滤波器参数通过求解一个线性矩阵不等式得到.仿真研究说明了所提出算法的有效性.     

一类不确定系统鲁棒容错D-稳定性分析

研究不确定系统D-稳定鲁棒容错H∞控制问题.基于连续型执行器故障模式,利用线性矩阵不等式(LMI)给出了系统D-稳定的鲁棒容错输出反馈控制器存在的充分条件,并将动态输出反馈控制器设计方法归结为求解一族线性矩阵不等式组.仿真示例表明,无论执行器是否发生故障,所得到的动态输出反馈控制器不仅保证闭环系统是D-稳定的,而且满足给定的H∞干扰指标,从而验证了所提出的控制器设计方法的有效性.