一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制

研究一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法建立切换闭环系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件;然后运用线性矩阵不等式将鲁棒容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解;最后通过数值算例验证了所提出设计方法的有效性.

     

变体飞行器平滑切换LPV 鲁棒控制

针对一类变体飞行器控制问题, 提出一种平滑切换线性变参数(LPV) 鲁棒控制器设计方法. 建立变体飞行器切换LPV 模型, 设计平滑切换控制器, 其中偶数子系统控制器由相邻两个子系统控制器线性插值得到. 给出保证切换LPV 系统指数稳定且具有一定鲁棒性能的充分条件, 由于考虑了调参变量的渐变特性, 所得切换律没有平均驻留时间的限制. 仿真结果表明, 所提出方法使得飞行器系统既具有良好的稳定性和鲁棒性, 又能实现平滑切换.

     

具有脉冲效应的切换随机系统的几乎必然稳定性

针对一类在切换时刻具有脉冲行为的Markov切换非线性随机系统,首先,应用切换Lyapunov函数方法研究系统的稳定性,给出系统几乎必然稳定的充分条件,该条件不依赖于系统的矩稳定性;然后,进一步对线性系统的稳定化问题进行分析与设计,对随机子系统的控制结构同时出现在方程的位移部分与扩散部分,给出相应的状态反馈增益矩阵的求解方法;最后,数值算例说明了所设计方法的有效性.

     

线性时变参数系统切换输出反馈控制

考虑时变参数系统的切换H_∞控制问题.提出了由参数触发的切换策略,由此在最小驻留时间的限制下,将线性时变参数系统分解为若干具有范数有界不确定性的子系统.利用多Lyapunov函数方法分别设计各子系统的输出动态反馈控制器,使在切换策略驱动下构成的闭环系统满足H_∞控制性能.仿真算例完整地实现了理论方法,并验证了其有效性.

     

一类含有输入时滞的不确定切换系统的鲁棒指数镇定

针对一类含有输入时滞的不确定切换系统,讨论了鲁棒指数镇定问题,提出了可行的切换控制器和切换信号的设计方法．首先,运用还原法将具有时滞的切换系统转化为无时滞的切换系统;然后,基于线性矩阵不等式,给出了系统在切换控制器和切换信号作用下鲁棒指数可镇定的充分条件,并利用多Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数方法给出了定理的详细证明;最后,利用数值仿真例子验证了该方法的有效性．

     

时变时滞连续切换奇异系统的一致有限时间稳定分析

讨论一类含有时变时滞的连续时间切换奇异系统的一致有限时间稳定、有限时间有界和状态反馈镇定问题. 在给定任意的切换规则下, 运用多Lyapunov 函数和平均驻留时间方法设计使得闭环系统一致有限时间稳定和有限时间有界的状态反馈控制器, 同时给出基于线性矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件. 最后通过数值算例表明了所提出方法的合理性和有效性.

     

不确定离散切换系统的滑模控制

研究一类不确定离散切换系统的鲁棒滑模控制问题.针对传统变结构控制应用于离散系统时易失去其鲁棒性的问题,提出一种采用带调整参数递归式滑模函数的离散滑模控制策略,改进了离散时间滑模控制系统的趋近律方法,并针对不确定因素的影响设计了无须知道扰动上界的估计器.应用Lyapunov函数给出了离散切换系统的滑动模态可达条件,并设计了离散切换规则.仿真结果表明了所提出设计方法的有效性.

     

一类不受控离散事件驱动不确定线性切换系统优化控制

考虑一类不受控离散事件驱动不确定约束线性切换系统, 提出具有任意切换特性的约束优化控制策略. 引入有限时域性能函数, 定义约束最优控制问题. 为降低控制器的在线计算量, 通过参数化方法压缩最优控制问题决策变量的维数. 应用公共Lyapunov 函数和控制Lyapunov 函数理论建立的闭环切换系统, 具有对不确定扰动和不受控切换信号的渐近稳定性和逆最优性. 最后通过算例仿真验证了结果的有效性.

     

一类不确定离散系统的生存性判别

研究一类非线性不确定系统的生存性问题. 基于支撑函数, 给出了此系统在凸紧集下可生存的充要条件. 当生存域为多面体时, 分别针对多面体和的形式和交的形式给出了系统生存的充分条件. 最后给出的算例表明了所提出方法的有效性, 同时表明所得结果实际上给出了某类切换系统的生存性条件.

     

不确定切换线性系统状态和未知输入估计方法

针对具有未知输入的不确定切换线性系统, 在平均驻留时间切换下, 讨论其状态和未知输入估计方法. 通过等价变换解耦切换系统的未知输入, 以构造降维切换系统. 进而, 设计切换观测器实现对原系统的状态估计, 并求解具有线性矩阵不等式限制的最优化问题, 得到观测器存在的充分条件. 在基于函数微分数值解方法求得系统输出微分的基础上, 提出一种切换系统未知输入的估计方法. 最后通过一个数值实例验证了所提出方法的有效性.

     

基于不同加权因子的随机多模型自适应控制

针对一类噪声方差未知的随机系统,基于不同加权因子设计多个参数辨识器辨识模型参数,在此基础上,构成多模型自适应控制器.在每个采样时刻基于指标切换函数选择最佳辨识模型,并将基于此最佳模型设计的控制器切换为当前控制器. 同时,证明了多个模型控制器之间相互切换时整个闭环系统是全局收敛的 .仿真结果表明,同单一自适应模型控制器相比,这种基于多个不同加权因子的多模型自适应控制器在模型参数发生跳变时可很好地改善被控对象的控制品质.

     

一类不确定切换中立型系统的鲁棒滑模控制

针对一类不确定切换中立型系统, 设计相应的积分型滑模面. 基于平均驻留时间方法和线性矩阵不等式技术, 给出滑模动力学系统鲁棒指数渐近稳定的时滞相关性判据. 通过设计滑模控制器, 使闭环系统的状态满足到达条件. 数值仿真表明, 所提出的方法是有效可行的.

     

一种离散时间系统变结构控制的新方法

研究离散时间系统变结构控制问题,提出一种新的离散变结构趋近律．利用该趋近律设计的离散变结构控制器,不仅能大幅度削弱抖振,使系统运动最终趋于原点不存在稳态振荡,而且可使系统的准滑动模态保持步步穿越切换面的基本属性,有效地改善了控制品质,提高了系统的鲁棒性．仿真结果验证了该方法的有效性与合理性．

     

极值搜索控制系统的一体化设计研究

针对传统极值搜索控制系统设计中,极值搜索算法与控制器采取单独设计易导致系统难以发挥其最佳性能的问题,提出一套极值搜索控制系统的一体化设计方法 .此方法充分考虑到系统的非线性和不确定性,建立了极值搜索算法与被控对象的一体化设计模型,运用终端滑模切换面和相应的控制策略,使极值搜索算法在较短时间内搜寻到系统的最优值,而且其输出值可很快收敛至此最优值. 理论分析和仿真结果分别验证了此方法的稳定性和有效性.

     

转移概率部分未知的随机Markov 饱和切换系统的非脆弱镇定

研究一类转移概率部分未知的随机Markov饱和切换系统的非脆弱镇定问题. 基于参数依赖型Lyapunov函数, 设计非脆弱状态反馈控制器以保证闭环饱和系统的随机稳定性, 在此基础之上, 通过求解线性矩阵不等式, 得到均方意义下的最大不变吸引域. 数值仿真验证了所提出方法的有效性.

     

超混沌Bao系统线性状态反馈控制及自适应控制

研究超混沌Bao 系统的控制问题. 首先, 给出超混沌Bao 系统的Lyapunov 指数图, 用以验证系统存在超混沌现象; 然后, 将线性反馈控制方法和自适应反推控制方法应用于超混沌Bao 系统, 并设计了将系统混沌状态稳定到平衡点的混沌控制器; 最后, 通过数值仿真验证了所设计的控制器的有效性.

     

具有预负载非线性特性的双率系统递推最小二乘估计算法

针对具有预负载非线性特性的双率系统, 提出一种新的辨识方法. 借助切换函数简化系统模型, 通过损失数据模型估计系统损失的输出数据, 进而利用系统所有输入和输出数据, 提出相应双率系统递推最小二乘算法. 与多项式转换方法相比, 该方法能够直接辨识出系统参数. 仿真结果验证了所提出方法的有效性.

     

网络化切换控制系统故障检测与优化设计

研究存在未知短时延、丢包和系统不确定性的网络化切换控制系统故障检测与时域优化问题. 首先基 于观测器构建残差发生器, 结合Lyapunov 函数方法和平均驻留时间方法分析系统的稳定性, 并以线性矩阵不等式(LMI) 形式给出故障检测滤波器的求解方法; 然后为了改善故障检测系统的性能, 采用后置滤波器对残差信号进行时域优化, 并利用奇偶空间方法给出其最优解; 最后设计并推导出自适应阈值. 仿真结果验证了所提出方法的有效性.

     

有源电力滤波器切换跟踪与优化控制

为了提高有源电力滤波器的动态性能, 基于切换系统理论研究其电流跟踪控制问题. 首先, 建立系统的切换动态模型, 根据切换系统理论和空间电压矢量法证明二次稳定性, 并设计相应的切换控制序列. 考虑到控制器的数字化实现, 建立系统的离散切换系统模型, 提出在采样周期内使系统性能最优的切换控制策略. 仿真结果表明, 该控制策略能实现对指令电流的精确跟踪, 降低功率器件的开关频率, 从而有效地提高系统的动态性能.

     

具有跳跃时滞的跳跃线性离散系统的控制器设计

研究一类具有Markov随机时滞的Markov跳跃线性离散系统的控制器设计问题.给出了系统随机稳定的充分必要条件,在公共控制器不存在时,所给出的依赖于模态和时滞的控制器可以保证系统随机稳定,并可以利用锥补线性化等方法求出控制器.仿真结果验证了所提出的控制器设计方法的有效性.