不确定离散系统的输出反馈保性能控制

对一类具有范数有界时变参数不确定性的离散时间系统，研究设计一个输出反馈保性能控制器，使得闭环系统对所有允许的不确定性渐近稳定，且闭环性能指标值不超过某个确定的上界。基于线性矩阵不等式处理方法，证明了保性能控制器的存在性等价于一个线性矩阵不等式的可行性，并用该线性矩阵不等式的可解给出了控制器的构造方法和闭环性能指标的上界。     

基于LMI 的不确定随机系统输出反馈保性能控制

针对一类不确定连续随机系统,研究了具有输出反馈控制器的保性能控制．首先,对于范数有界 的不确定随机系统,得到了具有输出反馈控制器的闭环系统的二次型性能指标的上界一般形式．其次,应用 线性矩阵不等式技术,研究了其闭环系统的二次稳定和二次保性能稳定;并且依据线性矩阵不等式优化方法, 得到了使闭环系统渐近稳定的最优输出反馈保性能控制器．最后,给出仿真算例,验证本文方法的可行性和 有效性．     

基于LMI不确定离散随机系统输出反馈保性能控制

针对一类范数有界不确定离散随机系统,研究了具有输出反馈控制器的保性能控制,由此得到闭环系统的二次型性能指标上界的一般形式;然后应用LMI凸优化技术,推导出使闭环系统渐近稳定的最优保性能控制器的设计方法;最后通过仿真算例验证了所提出算法的可行性和有效性.     

不确定时延输出反馈网络化系统保性能控制

研究了一类具有不确定时延的动态输出反馈网络控制系统的保性能控制问题．针对小于等于一个采样周期的不确定时延,利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,推导出了动态输出反馈网络控制系统保性能控制律存在的条件,给出了动态输出反馈保性能控制律设计方法．利用LMI工具箱中的目标函数最小化工具,可以求得该类系统优化的保性能控制律参数和优化的性能指标,从而获得该系统的保性能控制律．给出的仿真算例说明了设计方法是有效的所得结果是可行的．     

抵御执行器故障的静态输出反馈保性能可靠控制

基于Lyapunov稳定性定律、线性矩阵不等式（LMI）技术和故障处理法等有关理论,研究了线性系统满足保性能指标的静态输出反馈可靠控制问题。首先,在不考虑执行器故障时,设计一个静态输出反馈保性能标准控制器,当执行器产生故障时,相同系统在同一控制器下,系统出现不稳定。然后,针对上述故障模型,重新设计一个静态输出反馈可靠控制器,使系统在执行器正常和发生故障时均能保持稳定,并且满足原有的保性能指标。最后,对线性化的无人机爬升阶段运动系统进行仿真,绘制系统的状态响应曲线,证明了设计方法是切实可行的。     

基于T-S模型的输出反馈滑模控制及应用

为了使系统满足品质要求并对不确定因素具有较强的鲁棒性,采用滑模控制方法。建立被控对象T-S模糊模型。针对系统状态不完全可测特点,采用迭代线性矩阵不等式方法,利用输出信息构造滑模面。根据系统品质要求,采用参数鲁棒设计方法,配置所需极点,确定相应在参数空间的映射关系。应用平行分布补偿算法,根据映射产生的参数样本训练T-S模糊控制器,实现等效控制律。在此基础上应用高增益方法设计切换控制律,保证系统对满足匹配条件的不确定因素具有较理想的自适应性。最后,直升机模型的仿真结果表明,方法具有很好的控制效果。     

时滞系统的输出反馈滑模控制的一种奇异系统方法

利用一种奇异系统方法讨论了时滞系统的输出反馈滑模控制问题. 时滞系统的非线性项满足范数有界约束.首先,将滑动模态与线性切换面作为一个奇异时滞系统,基于奇异时滞系统的稳定性理论, 给出滑动模态稳定及切换面存在的线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)充分条件.然后,给出使得系统闭环渐近稳定的静态输出反馈滑模控制器的设计方法,此控制器保证闭环 系统有限时间到达切换面.最后,用数值算例验证本文方法的有效性和正确性.     

离散系统输出反馈H∞控制

研究了离散控制系统输出反馈H∞控制问题,已有方法对于控制系统系数矩阵要求十分严格,给出了采用输出反馈控制的新的控制器设计方法.经由相关的引理,针对不同的离散控制系统得出三个定理,将已有的输出反馈H∞控制的双线性矩阵不等式条件转换为一个线性矩阵不等式条件.可以充分利用线性矩阵不等式凸优化技术解决,输出反馈控制器设计提供更大的可行性,并且对于系统的系数矩阵要求有所降低,在一定程度上放松了已有结果的保守性.同时也说明了方法具有更大的应用范围.最后,一个仿真实例说明了算法的有效性.     

不确定离散时间系统积分滑模保性能控制

针对不确定离散时间系统,研究其积分滑模（ＩＳＭ）保性能控制的设计问题．将最优保性能积分滑模面设计问题,转化为一个具有线性矩阵不等式（ＬＭＩ）约束的目标函数凸优化问题,给出了最优保性能积分滑模面存在的充分条件,并结合干扰估计器设计相应的保性能控制器．与传统滑模控制相比较,积分滑模保性能控制系统具有全阶滑动模态,系统的鲁棒性得到加强,消除了控制抖振和稳态抖振．仿真结果验证了该方法的有效性．     

线性系统静态输出反馈镇定的LMI方法

利用无约束条件的线性矩阵不等式（LMI）研究了W－问题和P－问题,而后者的解可用来设计静态输出反馈（SOF）镇定控制,作为一个应用考虑了不确定系统的静态输出反馈问题,给出了依赖于LMI条件的SOF设计方法。     

Reliable guaranteed cost control for linear state delayed systems with adaptive memory state feedback controllers

This paper deals with the problem of reliable guaranteed cost control for linear time‐delay systems via state feedback against actuator faults. Based on indirect adaptive method, the proposed delay‐dependent memory controller with variable gains is established, whose gains are affinely dependent on the online estimations of fault parameters. In the frameworks of linear matrix inequalities, sufficient conditions with less conservativeness than those of the traditional controller with fixed gains are derived such that the closed‐loop system is asymptotically stable and the cost function value is minimized in both normal and faulty cases. Numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed method. Copyright © 2008 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

动态区间系统的最优保性能控制--LMI方法

针对动态区间系统和一个给定的二次型性能指标,研究了其保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LMI)提出了最优保性能控制器设计方法,并将相关结果推广到参数不确定系统.利用功能强大的LMI工具,求解非常方便.所给实例表明,该方法用于设计动态区间系统与秩-1型参数不确定系统的最优保性能控制器,非常有效.     

时滞广义区间系统的弹性保性能控制

研究了一类时滞广义区间系统的弹性保性能控制问题.利用线性矩阵不等式处理方法,导出了系统弹性保性能控制器存在的条件,证明了该条件等价于一个线性矩阵不等式的可行性问题,并用该线性矩阵不等式的可行解给出了弹性保性能控制器的一个参数化表示.进一步,通过求解一个凸优化问题,给出了系统的最优弹性保性能控制器的设计方法.最后的数值例子说明了所给方法的有效性.     

压水堆功率跟踪自适应保性能控制器设计

针对压水堆动态模型的高度非线性和不确定性特点,本文提出一种自适应保性能跟踪控制器(adaptive guaranteed cost control,AGCC)设计方法.首先以堆芯的点堆方程为基础,引入功率跟踪误差的积分项,构造反应堆的增广状态空间模型,再结合线性参数变化(linear parameter varying,LPV)理论,建立了堆芯系统的多胞LPV模型.该控制器的控制输入由状态反馈控制和不确定性补偿组成,结合保性能控制理论和多胞模型理论,求解线性矩阵不等式得到变增益状态反馈矩阵,确保闭环系统全局渐近稳定;利用李亚普诺夫稳定理论得到不确定性参数的自适应律,实现对系统不确定性的动态补偿.仿真结果表明,该控制器不仅对系统不确定项具有自适应性,而且有较好的负荷跟踪性能.     

不确定系统的网络化保性能控制

本文针对控制网络中存在着随机传输时延和数据包丢失的现象,考虑了网络化控制系统的状态反馈保性能控制器设计问题.首先采用时滞相关方法并引入自由权矩阵,给出了基于矩阵不等式的网络化二次型保性能控制器存在的充分条件,然后基于该充分条件获得了基于线性矩阵不等式的控制器设计方法,相应的网络化保性能控制律可以通过求解线性矩阵不等式来构造,并采用锥互补线性化算法给出了网络化次优保性能控制器的设计方法.最后数值示例演示了所得控制器设计结果的应用方法和有效性,并通过仿真比较了传统保性能控制器和网络化保性能控制器在网络化控制系统中的控制性能.     

基于T-S模型的非线性时滞系统非脆弱保性能模糊控制

针对一类用T-S模糊模型描述的非线性时滞系统,采用状态反馈的并行分布补偿方法,研究其保守性较小的非脆弱保性能模糊控制问题,使闭环系统在控制器存在加性摄动的情况下,其闭环性能指标值低于确定的上界.利用线性矩阵不等式处理方法,导出了非脆弱保性能模糊控制律的存在条件,通过建立和求解一个线性矩阵不等式问题,给出了非脆弱保性能模糊控制律的设计方法.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

不确定时变时滞切换广义系统的鲁棒H∞ 保性能控制

利用公共 Lyapunov 泛函方法和凸组合技术研究了一类不确定时变时滞切换广义系统的鲁棒 ∞保性能控制和状态反馈镇定问题.在设定的切换规则下,给出了基于线性矩阵不等式表示的鲁棒 ∞保性能控制器存在的充分条件,保证了系统具有鲁棒 ∞干扰抑制水平 及状态反馈可切换镇定的同时满足保性能指标.最后的仿真示例验证了该方法的有效性.     

具有结构不确定性的时滞系统的最优非脆弱保性能控制

对一类具有结构不确定性的线性时滞系统的最优非脆弱保性能控制问题进行了研究.以线性矩阵不等式的形式给出了设计非脆弱保性能控制律的一个充分条件.然后给出了在使性能指标上界最小的意义下,最优非脆弱保性能控制律的设计算法.最后用例子演示了方法的有效性.     

An LMI approach to guaranteed cost control for uncertain linear neutral delay systems

This paper considers the problem of guaranteed cost control for uncertain neutral delay systems with a quadratic cost function. The system under consideration is subject to norm‐bounded time‐varying parametric uncertainty appearing in all the matrices of the state‐space model. The problem we address is the design of a state feedback controller such that the closed‐loop system is not only stable but also guarantees an adequate level of performance for all admissible uncertainties. A sufficient condition for the existence of guaranteed cost controllers is given in terms of a linear matrix inequality (LMI). When this condition is feasible, the desired state feedback controller gain matrices can be obtained via convex optimization. An illustrative example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed approach. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.