不确定Delta算子系统的鲁棒H∞重构控制

讨论一类含有参数不确定和执行器故障的Delta算子系统鲁棒H_∞ 重构控制设计问题. 通过利用故障检测与隔离(FDI)技术, 在考虑不可检测故障执行器输入为能量有界的干扰信号情形下, 基于H_∞ 干扰抑制的思想, 给出了系统可鲁棒H_∞ 镇定的充分条件. 所设计的控制器可使闭环系统鲁棒稳定, 而且对可允许的不确定性和执行器故障具有一定的H_∞ 性能. 数值例子说明了本文设计方法的有效性.     

不确定关联大系统鲁棒分散可靠H∞控制

针对一类具有不确定性关联大系统, 研究其鲁棒分散可靠状态反馈H_∞ 控制器的设计方法. 采用线性矩阵不等式的方法, 给出了当控制器在规定范围内的一部分失效时控制器存在的充分条件, 并能保证闭环系统可靠稳定和具有一定的H_∞ 性能. 仿真例子说明了方法的有效性.     

不确定关联时滞系统的鲁棒H∞滤波

考虑一类不确定关联时滞系统,其中的不确定性满足范数有界条件,以子系统输出作为输入,分别为每个子系统设计一个线性滤波器.通过将系统的状态向量和滤波误差向量组合成一个新的增广向量,原系统状态方程和滤波误差方程就可以组成一个新的增广系统.如果可以设计滤波器参数,使得干扰噪声到增广系统输出的增益为最小,则噪声对系统估计的影响也就降为最低,受噪声影响的状态向量就可以恢复出来.这样,原系统的滤波问题就转化为最小化增广系统增益问题.通过选择一个适当的Lyapunov函数,并基于Lyapunov稳定性定理,得到了滤波器存在的充分条件.为了简化滤波器设计过程,将上述充分条件的未知参数矩阵定义为一个新的变换矩阵,在此基础上,实施了一系列巧妙的矩阵等价变换,同时定义了几个新的矩阵变量,将原充分条件化成了一组易于求解的线性矩阵不等式(LMI).使用Matlab的LMI工具箱,可以对上述LMIs直接求解,最后的数值算例验证了所给设计方法的有效性.     

基于模糊模型的时滞不确定系统的模糊H∞鲁棒反馈控制

讨论了一类具有状态和控制时滞的不确定非线性系统的模糊H_∞ 状态反馈控制问题. 采用具有时滞的不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型对非线性系统进行建模, 提出了一套基于LMI的模糊鲁棒控制器的系统设计方法, 给出了模糊H_∞状态反馈控制器存在的充分条件, 以保证闭环模糊系统渐近稳定并满足从干扰输入到控制输出的H_∞范数界约束. 示例仿真表明了该方法的有效性.     

误差方差约束下Delta算子不确定系统的鲁棒H∞滤波

研究Delta算子不确定系统在稳态估计误差方差约束下的鲁棒H_∞滤波问题. 目的是设计滤波器, 使得系统在状态矩阵和输出矩阵均存在不确定性时, 滤波过程是渐近稳定的, 每个状态的稳态估计误差的方差不大于事先给定值, 且从噪声输入到误差输出的传递函数满足给定的H_∞范数约束. 基于矩阵不等式方法, 提出了滤波器的存在条件和显式表达式. 所得结果可将连续和离散系统的有关结论统一到Delta算子框架.     

一类多通道不确定时滞大系统分散鲁棒H∞控制：LMI方法

研究多通道不确定时滞大系统的鲁棒分散H_∞控制问题. 假定不确定性是时不变、范数有界, 且存在于系统、时滞和输出矩阵中. 主要针对动态输出反馈控制问题. 基于Lyapunov稳定性理论, 通过设定Lyapunov矩阵为合适的块对角结构, 采用矩阵替换的方法推导出了使多通道不确定时滞大系统可鲁棒镇定, 且满足一定的扰动水平的时滞依赖充分条件即线性矩阵不等式(LMI) 有可行解, 并且给出了具有期望阶数的分散鲁棒控制器的设计方法. 数值例子说明了本文提出方法的有效性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

在一种工程应用背景之下, 考虑了一类非线性系统的鲁棒H_∞ 控制问题, 不确定性范数有界, 基于HJI不等式研究了状态反馈控制器设计问题, 使得闭环系统满足H_∞ 干扰抑制性能要求.     

不确定脉冲系统的鲁棒H∞控制

首次提出并研究了不确定脉冲系统的鲁棒H_∞控制问题. 基于代数Riccati方程正定矩阵解的存在性, 建立了不确定脉冲闭环系统具有鲁棒H_∞特性的充分性准则, 同时给出了相应的状态反馈控制设计方法, 并用数值例子说明了所得结果的有效性.     

不确定多通道奇异时滞系统分散H∞控制

针对不确定多通道奇异时滞大系统, 研究其分散鲁棒H_∞控制问题. 假定不确定性是时不变、范数有界. 基于奇异系统Lyapunov稳定性理论, 通过设定Lyapunov-Krasovskii矩阵为合适的块对角结构, 推导出了使不确定多通道奇异时滞大系统可鲁棒镇定, 且满足一定的扰动水平的充分条件即一组线性矩阵不等式(LMIs)有可行解. 给出了具有期望阶数的分散输出反馈H_∞控制器的设计方法.     

不确定广义系统的弹性H∞控制

研究了具有范数有界不确定性的广义系统的弹性H_∞控制问题. 首先证明了广义系统的有界实引理可以用一个严格的线性矩阵不等式来描述. 在此基础上, 针对控制器存在加性摄动的情形, 以严格线性矩阵不等式约束条件给出了弹性H_∞状态反馈控制器存在的充分必要条件, 并给出了控制器的显式表示. 算例验证了本文方法的可行性.     

离散T-S模糊广义系统的H∞控制

研究了离散T-S模糊广义系统的H_∞控制问题. 首先引入辅助矩阵变量得到新的容许性条件, 解决了由于矩阵P的不定性, 无法运用Schur补引理处理非线性Lyapunov不等式的问题, 进而得到严格不等式表示的H_∞控制条件.基于模糊Lyapunov函数方法, 分别研究了状态反馈控制器、静态输出反馈控制器、动态输出反馈控制器的构造方法. 所得结论可推广到系统具有范数有界不确定性的情况. 最后通过算例验证方法的有效性.     

Robust H-infinity fuzzy control for uncertainMarkovian jump nonlinear singular systems withwiener process

This paper deals with the problems of robust stochastic stabilization and H-infinity control for Markovian jump nonlinear singular systems with Wiener process via a fuzzy-control approach. The Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model is employed to represent a nonlinear singular system. The purpose of the robust stochastic stabilization problem is to design a state feedback fuzzy controller such that the closed-loop fuzzy system is robustly stochastically stable for all admissible uncertainties. In the robust H-infinity control problem, in addition to the stochastic stability requirement, a prescribed performance is required to be achieved. Linear matrix inequality (LMI) sufficient conditions are developed to solve these problems, respectively. The expressions of desired state feedback fuzzy controllers are given. Finally, a numerical simulation is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

基于模糊观测器的非线性MIMO系统H2/H∞模糊状态反馈控制

研究了非线性系统H₂/H_∞模糊状态反馈控制问题.采用局部线性化方法,用T-S模糊线性模型逼近非线性系统,用模糊观测器重构系统状态.在希望的H_∞干扰抑制约束下,通过最小化H₂控制性能指标,实现了模糊状态反馈次优控制.通过将优化问题转化成2个特征值问题(EVP),应用线性矩阵不等式(LMI)优化方法求解,使问题的求解大大简化.所设计的闭环系统在平衡点是局部二次型稳定的,系统抗扰性能和动态性能均较好.     

Robust H-infinity filter for a class of polytopic Delta operator systems

This study deals with the robust H-infinity filtering for a class of Delta operator systems with polytopic uncertainties. By the aid of introducing two slack matrices to eliminate the coupling between systems matrices and Lyapunov matrices, an improved version of the bounded real lemma is given via linear matrix inequality formulation, which shows a close correspondence between the continuous-and discrete-time H-infinity performance criterion. Based on it, the existence condition of the desired filter is obtained such that the corresponding filtering error system is asymptotically stable with a guaranteed performance index. A numerical example is employed to illustrate the feasibility and advantages of the proposed design.     

模糊Delta算子系统的鲁棒稳定性分析与控制

研究一类由Delta算子描述的T-S型模糊系统的鲁棒稳定性与状态反馈控制设计问题。基于Delta域的Lyapunov稳定性理论，利用线性矩阵不等式(LMI)的方法，给出了不确定模糊Delta算子系统鲁棒稳定及存在状态反馈控制器使得闭环系统稳定的充分条件。这不仅将连续与离散不确定模糊系统的有关结果纳入Delta算子系统的统一框架中，也为Delta算子方法在非线性系统中的应用研究提供了一种有效途径。数值算例说明了该方法的有效性。     

一类不确定多输入模糊双线性系统的鲁棒H∞控制

针对一类带有参数不确定性和干扰的多输入模糊双线性系统(FBS)的鲁棒H_∞控制问题,使用并行分布补偿算法(PDC)设计了模糊控制器,得到了整个模糊控制系统鲁棒全局稳定的充分条件,控制器的设计可以通过求解一系列线性矩阵不等式(LMI)获得.仿真例子验证了方法的有效性.     

线性不确定系统的H∞状态反馈鲁棒重复控制

现有的重复控制设计不能同时优化低通滤波器的参数和重复控制器的参数.我们在设计重复控制系统以控制线性不确定对象时,解决了这个问题.首先,引入状态反馈以保证闭系统的鲁棒稳定性,把重复控制器设计问题转化为H∞状态反馈增益的设计问题.为获得低通滤波器最大转折频率,进一步将设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束的凸优化问题.提出了一种迭代算法,用以计算低通滤波器的最大转折频率和H∞状态反馈增益.在保证系统鲁棒稳定性的同时,获得最高控制精度的重复控制器和低通滤波器的参数组合.该方法与已有方法比较,它的结果容易验证和求解,因而更适合于实际应用.最后,通过数值实例验证了本文所提方法的有效性.     

模糊非脆弱动态输出反馈H∞控制器设计

本文考虑受有限字长影响的离散时间模糊系统的非脆弱H∞控制问题. 假定所设计的控制器具有加性区间型增益变量, 该增益变量反映了控制器数字执行过程中有限字长的影响. 区间型增益变量导致控制器设计具有数值计算问题, 而模糊性质的引入进一步增加了控制器设计的复杂性, 使问题变得更具有挑战性. 本文采用结构的顶点分离器方法来解决数值计算问题, 从而给出一个基于线性矩阵不等式的模糊非脆弱H∞控制器设计的两步算法. 该设计结果保证闭环系统渐进稳定并具有指定的H∞性能指标. 最后给出一个数值例子验证所提出方法的有效性.     

不确定脉冲系统的动态输出反馈H∞控制

研究了不确定脉冲系统动态输出反馈H_∞控制问题. 考虑了两类脉冲形式: 一类脉冲是扰动型的, 一类脉冲是稳定型的. 对每类脉冲系统, 给出了鲁棒稳定性和具有有限L2增益的充分条件. 并在此基础上, 基于线性矩阵不等式, 得到了H_∞动态输出反馈控制器存在的充分条件. 最后, 数值例子说明了本文结果的有效性.