参数不确定离散广义大系统的保性能控制

The problem of optimal guaranteed cost control for discrete-time singular large-scale systems with a quadratic cost function is considered in this paper. The system under discussion is subject to norm bounded time-invariant parameter uncertainty in all the matrices of model. The problem we address is to design a state feedback controller such that the closed-loop system not only is robustly stable but also guarantees an adequate level of performance for all admissible uncertainties. A sufficient condition for the existence of guaranteed cost controllers is presented in terms of linear matrix inequalities (LMIs), and a desired state feedback controller is obtained via convex optimization. An illustrative example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

时变不确定切换广义系统的鲁棒最优保性能控制

针对一类时变参数不确定切换广义系统,对其鲁棒最优保性能控制问题进行研究,假定其中的时变不确定性项是范数有界的,但不需要满足匹配条件。通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,给出系统鲁棒最优保性能控制器存在的充分条件。进一步,建立一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,得到鲁棒最优保性能控制律及闭环性能指标上界。最后用示例说明该方法的有效性。     

不确定广义系统的保性能控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续广义系统和一种具有时间乘积形式的二次性能指标,研究其状态反馈保性能控制器的设计问题.这种性能指标能够使系统状态响应随着时间的增加更快地趋于零,从而缩短系统达到稳定所需要的时间.文中给出了最优保性能控制器存在的充分必要条件并基于双线性矩阵不等式(BMI)、二次矩阵不等式(QMI)和LMI给出其设计方法,最后利用SDP软件和BMI软件举例说明所得结论的可行性.     

基于观测器的广义时滞系统弹性保成本控制

在同时考虑系统矩阵参数不确定性和控制器不确定性对系统性能影响的前提下,研究了一类基于观测器的不确定广义时滞系统的弹性保成本控制问题.基于Lvapunov稳定性理论,通过构造广义Lyapunov函数和广义二次性能指标函数,以线性矩阵不等式的形式给出了基于观测器状态反馈的弹性保成本控制器的设计方法.该控制器不仅保证了广义时滞系统是鲁棒稳定而且使其具有相应的性能指标上界.采用一种新方法将系统弹性保成本控制器设计和状态观测器增益矩阵求取转化为两组严格线性矩阵不等式的可行解问题.最后通过算例验证了该方法的可行性和有效性.     

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．     

不确定关联大系统的最优保成本控制

研究了一类具有数值界不确定性关联大系统的最优分散保成本控制。利用线性矩阵不等式（LMI）,给出了状态反馈最优分散保成本控制律的存在条件,并将最优分散保成本控制器的设计归结为线性矩阵不等式的求解。在求解矩阵不等式的算法上提出了一种迭代LMI算法,该迭代LMI算法引入了同伦算法的思想并结合了此类控制系统自身的特点,同时给出了一种新的权矩阵选择方法。通过迭代LMI算法和选取适当的权矩阵降低了控制器设计的保守性且获得了更优的二次性能指标上界。最后通过数值例子证明了该算法的有效性且具有更小的保守性。     

考虑执行机构故障的离散系统可靠保性能控制设计

对一类离散时间线性时不变系统,研究当执行机构发生连续增益故障情况下的可靠保性能状态反馈控制律的设计问题.应用线性矩阵不等式处理方法,导出系统存在可靠保性能控制律的一个充分条件,进而用一个线性矩阵不等式的可行解给出所有可靠保性能控制律的一个参数化表示.在此基础上,通过建立和求解由一组线性矩阵不等式所表示的凸优化问题,得到最优可靠保性能控制律的设计方法.     

一类线性切换广义系统的保性能控制

针对一类线性切换广义系统,研究了其在任意切换策略下的保性能控制问题。结合一个二次型性能指标,利用单Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了状态反馈保性能控制器存在的一个充分条件,使得相应的闭环切换广义系统保持正则、稳定和无脉冲,且闭环性能指标值不超过某个确定上界。并进一步将保性能控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题,使得控制器的设计更加简便,易于操作。这个条件可以通过Matlab的LMI工具箱求解,适合在工程中应用。数值仿真例子说明了该方法的有效性。     

约束条件下不确定系统的保性能控制

针对一类范数有界不确定连续时间系统，研究在控制输入存在位置约束条件下的状态反馈保性能控制问题。给出约束条件下保性能控制律存在的充分条件，并等价为线性矩阵不等式的求解问题。给出控制器的参数化表示。通过数值仿真验证所得结论的正确性。     

一类不确定离散非线性时滞系统保性能控制

针对状态不完全可测的一类不确定连续离散时间非线性系统,基于状态观测器研究其保性能控制问题。采用T-S模型对非线性系统进行建模,根据李雅普诺夫稳定性理论,基于线性矩阵不等式(LMI),利用分散化并行分布补偿(PDC)的方法设计了基于观测器的控制器,给出了实现该非线性系统保性能控制的充分条件。在此基础上通过求解相应的线性矩阵不等式组给出了控制器和观测器的设计方法,并通过数值仿真验证了提出的方法,仿真结果表明该方法是正确的。     

不确定线性时滞随机系统的最优保性能控制

对一类具有状态时滞的不确定线性随机系统,研究了保性能状态反馈控制律的设计问题。采用线性矩阵不等式方法和伊藤公式,导出了保性能控制律的存在条件。进而,通过求解一个线性矩阵不等式约束的凸优化问题,提出了最优保性能控制律设计方法。最后用数值例子说明了该方法的有效性。     

不确定广义系统的最优保性能控制

该文讨论不确定广义系统的最优保性能控制问题.给出了不确定广义系统保性能控制器的两种设计方法:一是代数Riccati方程方法,给出了参数化的控制器;另一个是线性矩阵不等式方法,给出了在使性能函数上界最小的意义下,最优控制器的设计算法,用实例演示了该方法的有效性.     

不确定离散动态系统的保成本控制

不确定离散动态系统的保成本控制俞立（浙江工业大学信息工程学院杭州３１００３２）王景成褚健（浙江大学工业控制技术研究所杭州３１００２７）关键词离散系统,不确定性,保成本控制．１）浙江省自然科学基金资助项目．收稿日期１９９６－０７－２９１引言不确定系统的...     

一类不确定时滞网络控制系统的鲁棒容错保成本控制

针对一类具有时滞且模型中具有参数摄动的网络控制系统,研究在执行器发生故障的情况下系统具有鲁棒保成本可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论和容错控制理论得到满足系统存在鲁棒保成本控制器的一个矩阵不等式,进而将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式,从而得出系统渐近稳定的充分条件和系统的保成本上界。最后用实例仿真证明结论的有效性。     

参数不确定T-S模糊交联系统的分散保成本控制

研究了参数不确定T-S模糊交联系统的分散保成本控制问题.对于给定系统所容许的所有不确定参数,设计了分散状态反馈保成本控制器,使得闭环系统不仅渐近稳定而且具有适当的性能指标上界.基于线性矩阵不等式(LM I)处理方法,给出了分散控制器存在的充分条件.仿真算例表明了所给方法的简易、有效.     

不确定时滞系统的保性能控制

基于时滞系统的一个新的指数稳定性定理,考虑了时不变不确定时滞系统的保性能控制问题.利用一种新的分析技术,通过解两个Riccati不等式和一个线性矩阵不等式得一保性能控制器,该控制器可保证闭环系统指数稳定且使系统满足一定的性能指标.与一般的不确定时滞系统保性能控制不同,所得的性能指标的上界中含有参数,可通过调整参数值的大小来使性能指标达到最优.所得Riccati不等式中含有时滞,因此该判据是时滞相关的.数值算例证明了该方法的适用性.     

不确定离散时滞系统的保性能控制

针对一类具有范数有界不确定性和状态滞后的离散时间线性系统,结合一个二次型性能指标,采用线性矩阵不等式方法,提出了无记忆状态反馈保性能控制律的存在条件,并利用一个线性矩阵不等式的解给出了保性能控制律的一个参数化表示.     

时变不确定多时滞连续系统的最优保成本控制

针对一类同时具有状态多时滞和输入多时滞的时变不确定连续多时滞系统。研究保成本状态反馈控制器的设计。假定其中的时变不确定性项是范数有界的,但不需要满足匹配条件,通过构造改造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）方法,给出系统满足保性能指标的一个充分条件,仅通过求解一个相应的线性矩阵不等式,就可得到保性能控制器使得闭环系统的一个保成本函数对所有允许的不确定参数有上界。通过求解凸优化问题得到最优保性能控制器,最后用数值例子说明该方法的有效性。     

一类不确定广义时滞系统的保性能控制

研究同时具有状态时滞和控制输入时滞的一类不确定广义系统的保性能控制问题。对于给定的性能指标及所容许的不确定和时滞,设计一个无记忆状态反馈控制律,使得闭环系统是渐近稳定的,闭环系统的性能函数值不大于给定的一个数。利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式工具,得到广义系统的状态反馈保性能鲁棒控制器存在的充分条件和设计方法,并给出相应性能指标上界。仿真示例表明该方法的有效性。     

不确定奇异系统的变结构控制

针对一类不确定奇异线性系统,利用线性矩阵不等式(LMI)方法获得了滑模运动渐近稳定的充分条件,给出了变结构控制器的设计方法,该方法保证系统状态轨线经有限时间到达滑模面,并在其上实现滑模运动。滑模运动正则、无脉冲模、渐近稳定。