不确定离散时间系统的变增益H2H∞滤波

研究凸多面体不确定离散时间系统的变增益H2/H∞滤波器设计问题.通过引入附加松弛变量,提出一种新的Lyapunov矩阵与系统矩阵解耦的混合H2/H∞性能准则.基于该性能准则,推导了变增益H2/H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器设计问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

一类分布式时滞LPV系统的鲁棒H∞滤波

研究一类同时具有分布式和离散型时滞的线性参数变化系统的鲁棒H∞滤波问题．基于参数线性矩阵不等式方法,推导了滤波误差系统渐近稳定和具有H∞扰动衰减水平γ的时滞相关充分条件．同时应用投影定理,通过引入附加矩阵变量,解除了系统矩阵与依赖于参数的Lyapunov函数矩阵之间的耦合,使所得到的条件更适合于滤波器的综合．推导了系统鲁棒H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一组线性矩阵不等式的求解．数值实例证明了所提出设计方案的可行性．     

不确定离散时滞系统状态预估H∞控制

针对一类线性不确定离散时滞系统,研究了系统的鲁棒稳定性和鲁棒H∞观测控制器的设计问题.在系统状态不能直接测量的情况下,基于线性矩阵不等式方法,通过构造合适的Lyapunov函数,给出了系统新近稳定的充分条件和状态反馈控制器的设计方案,并通过求解相应的线性矩阵不等式得到满足设计要求的控制器.仿真结果表明,所设计的控制器对...     

非线性不确定中立型系统的鲁棒H∞控制

考虑系统外界干扰、系统参数摄动等非线性扰动环节对中立型时滞系统的H∞影响,提出基于Lyapunov稳定性理论的鲁棒H∞控制器的设计思想.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了该类具有状态非线性不确定性中立型时滞系统的鲁棒∞控制器的设计实例.在非线性不确定函数满足增益有界的条件下,得到了该类时滞系统满足鲁棒∞性能的一个充分条件.通过求解一个线性矩阵不等式LMI,即可获得鲁棒∞控制器.仿真结果表明了基于Lyapunov稳定性理论,LMI技术设计的控制器克服了系统外界非线性干扰或系统本身非线性参数摄动的影响,实现了闭环系统的H∞性能条件下的渐近稳定,满足了该系统鲁棒H∞控制的要求.     

时滞依赖不确定线性系统的鲁棒H∞控制

针对一类不确定性不满足匹配条件的具有时滞依赖不确定线性系统,研究了鲁棒H∞控制器的设计问题。基于线性矩阵不等式方法,通过构造合适的Lyapunov函数,给出了鲁棒H∞状态反馈控制器存在的充分条件,并通过求解相应的线性矩阵不等式完成了控制器的设计。仿真结果表明,所设计的控制器对所有容许的不确定性不仅使闭环系统渐近稳定,又能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,具有较好的抑制扰动的效果。     

一类切换时滞奇异系统的状态反馈H∞控制*

研究一类由任意有限多个时滞奇异子系统组成的切换系统的状态反馈H∞控制问题。利用Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则。采用变量替代方法,将该矩阵不等式转换为一组线性矩阵不等式(LMIs),最后给出一个求解状态反馈控制器增益矩阵的仿真算例。研究结果表明,通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足H∞性能,并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定。     

时滞依赖不确定线性系统的鲁棒H_∞控制

针对一类不确定性不满足匹配条件的具有时滞依赖不确定线性系统,研究了鲁棒H∞控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式方法,通过构造合适的Lyapunov函数,给出了鲁棒H∞状态反馈控制器存在的充分条件,并通过求解相应的线性矩阵不等式完成了控制器的设计.仿真结果表明,所设计的控制器对所有容许的不确定性不仅使闭环系统渐近稳定,又能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,具有较好的抑制扰动的效果.     

时变不确定离散时滞系统的H∞鲁棒控制

研究了一类线性不确定离散时滞系统的H∞鲁棒控制问题,其时变不确定项是范数有界的,但无需满足匹配条件.基于线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了可H∞鲁棒镇定的一个充分条件.通过求解一个特定的线性矩阵不等式,即可获得H∞状态反馈控制器.具体算例说明了该方法的有效性.     

具有反馈增益摄动的网络化控制系统H∞控制

在考虑系统状态反馈增益发生加性不确定摄动的情况下,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了具有网络诱导时延的网络化控制系统(NCS)H∞非脆弱控制器的设计问题.以线性矩阵不等式形式给出控制器存在的充分条件,通过求解LMI得出控制器参数.数值示例表明,当其控制器增益不确定时,所提H∞非脆弱控制器仍保证NCS渐近稳定,并具有所期望的H∞性能;而当控制器增益不确定时,由H∞鲁棒控制控制器控制的NCS将不稳定.     

一类切换线性奇异系统的状态反馈H∞控制*

研究了一类由任意多个子系统组成的线性切换奇异系统的状态反馈H∞控制问题。采用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的使闭环系统渐近稳定且满足H∞性能的控制器存在的充分条件, 并设计了相应的子控制器和切换策略。采用矩阵变换,将矩阵不等式等价转换为一组线性矩阵不等式。数值算例说明了所提方法的有效性和可行性。     

一类大时滞非线性网络控制系统的H∞保成本控制

本文研究一类大时滞不确定非线性网络控制系统的H∞保成本控制问题. 首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型. 然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法, 给出H∞保成本控制律的存在条件和H∞保成本控制器的设计方法. 进而通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保成本控制器. 最后仿真结果验证了该控制算法的有效性.     

多面体不确定系统时滞依赖鲁棒预测控制

将线性状态变换引入连续时间多面体不确定时滞系统中,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计时滞相关型鲁棒预测控制器;通过适当选择Lyapunov函数,推导出闭环系统渐近稳定的充分条件,并且该条件是时滞相关的.仿真算例验证了该方法的有效性.     

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.     

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.     

具有方差和极点约束的不确定系统鲁棒H∞输出反馈控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续系统和二次矩阵不等式区域,考虑系统具有方差和区域极点约束的输出反馈控制器设计问题．为此首先导出闭环系统区域稳定的充分必要条件．然后用线性矩阵不等式方法给出输出反馈控制器存在的一个充分条件．在此充分条件下闭环系统是鲁棒区域稳定的且具有H∞性能以及当干扰为白噪声信号时其稳态状态方差有限．接下来用矩阵分解方法给出输出反馈控制器增益矩阵的求解过程．最后通过一个仿真实例说明本文所提出的控制器设计方法的有效性．     

具有方差和极点约束的不确定系统鲁棒H∞输出反馈控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续系统和二次矩阵不等式区域, 考虑系统具有方差和区域极点约束 的输出反馈控制器设计问题. 为此首先导出闭环系统区域稳定的充分必要条件. 然后用线性矩阵不等式方法给出输出反馈控制器存在的一个充分条件. 在此充分条件下闭环系统是鲁棒区域稳定的且具有H-infinity性能以及当干扰为白噪声信号时其稳态状态方差有限. 接下来用矩阵分解方法给出输出反馈控制器增益矩阵的求解过程. 最后通过一个仿真实例说明本文所提出的控制器设计方法的有效性.     

一类多项式非线性系统鲁棒H∞控制

针对一类具有多项式向量场的仿射型不确定非线性系统,给出一种基于多项式平方和(sum of squares,SOS)技术的鲁棒H∞状态反馈控制器设计方法.该方法的优点在于控制器的设计避开了直接求解复杂的哈密尔顿-雅可比不等式(Hamilton Jacobi inequality,HJI)和构造Lyapunov函数带来的困难.将鲁棒稳定性分析和控制器设计问题转化为求解以Lyapunov函数为参数的矩阵不等式,该类不等式可利用SOS技术直接求解.此外,在前文基础上研究了基于SOS规划理论与S-procedure技术的局部稳定鲁棒H∞控制器设计方法.最后以非线性质量弹簧阻尼系统作为仿真算例验证该方法的有效性.     

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.     

控制输入受限的拦截卫星轨道鲁棒H2/H∞控制

针对拦截卫星在执行轨道拦截任务的过程中存在不确定参数和不同类型外界干扰的轨道控制问题,研究了基于鲁棒H2/H∞稳定的控制器设计方法.首先,考虑参数不确定性、外界干扰、系统的H2/H∞性能和有限时间性能、控制输入限幅和极点配置,建立了相对运动轨道模型和相应的约束条件,并由此提出了控制器设计目标.然后采用线性不等式技术提出并证明了控制器存在的充分条件,并将控制器的设计转化为一个凸优化问题进行求解.仿真结果表明,设计的控制器能够使系统稳定并满足各项约束,且对系统不确定性具有较好的鲁棒性以及对外界干扰有一定的抑制作用.