近空间飞行器多模型鲁棒保性能软切换控制

针对可变机翼后掠角的近空间飞行器,提出一种多模型鲁棒保性能软切换控制方法.首先,将非线性系统的工作空间划分为若干区域,在每一区域建立局部T-S模糊模型;然后,根据性能指标利用广义系统的方法,设计局部鲁棒保性能控制器,从而大大减少了计算量,由于控制器在模糊了的边界处进行切换,保证了系统状态在切换过程中的平滑性;最后,对近空间飞行器在变机翼过程中的姿态进行控制,仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

近空间飞行器的多模型切换控制

针对受到扰动的变机翼后掠角近空间飞行器,研究一类基于多模型切换的多输入多输出非线性系统的模糊自适应鲁棒控制器的设计问题.通过构造公共Lyapunov函数设计系统的控制器,采用动态面控制方法避免了控制器设计中的计算膨胀问题,利用自适应模糊系统和鲁棒控制项在线消除系统中的未知干扰影响.仿真结果表明了该方法的有效性.     

一类不确定切换模糊时滞系统的保性能控制

针对一类存在时滞的不确定切换模糊系统,研究系统的保性能控制问题.利用平行分布补偿算法(PDC)给出保性能控制器的设计方法,利用单Lyapunov函数方法和多Lyapunov函数方法,给出不确定切换模糊时滞系统保性能控制器存在的充分条件和切换律设计.使得闭环系统对所有允许的不确定,在所设计的控制器和切换律下实现保性能控制.仿真结果表明方法的有效性.     

变体飞行器的非脆弱有限时间鲁棒控制器设计

针对存在有界干扰和控制器参数不确定性的变体飞行器,研究非脆弱有限时间鲁棒控制器的设计问题.首先建立变体飞行器纵向运动的切换系统模型.考虑到每个子系统具有不同的特性,基于多Lyapunov函数方法和模态依赖驻留时间方法分析了飞行器系统有限时间有界性能及满足$H_{\infty     

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.     

一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒非脆弱控制

针对一类不确定离散切换模糊时滞系统,研究了在控制器增益存在摄动情况下的稳定性问题.利用切换技术和多Lyapunov函数方法,并以矩阵不等式形式给出了非脆弱状态反馈控制器存在的充分条件和切换律设计.最后通过数值仿真算例验证了设计方法的有效性和可行性.     

基于T-S模糊模型的多时滞非线性网络切换控制系统非脆弱H∞控制

针对一类控制器增益存在摄动的不确定非线性网络切换系统,在系统同时存在随机时变时滞和数据包丢失的情况下,研究系统的非脆弱H_∞控制问题.首先,利用T-S模型,将非线性网络切换系统建模为网络切换模糊系统;其次,将数据包丢失作为时滞处理,并采用Bernoulli分布的随机序列描述该时滞;再次,采用平均驻留时间的方法(ADT)设计系统的切换律及非脆弱状态反馈控制器,并给出网络切换模糊时滞系统指数稳定的平均驻留时间条件;最后,结合李雅普诺夫(LKF)方法给出系统均方指数稳定且满足H_∞性能指标的充分条件.仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.     

基于多目标控制的变体飞行器切换线性变参数控制器

变体飞行器在不同的机体构型有不同的控制目标,针对变体飞行器的多目标控制问题,提出了一种切换线性变参数(linear parameter varying,LPV)控制方法.该方法根据变体飞行器的任务模式及性能指标要求把后掠角变化范围分成不同的区域,在不同的区域根据相应的控制目标求出系统满足控制性能指标的有解条件及相应的LPV控制器,并用参数依赖多Lyapunov函数和公共Lyapunov函数两种方法保证变体过程的稳定性及快速性.仿真结果表明:在飞行器参数大范围快速变化的情况下,运用本文设计的控制器具有良好的操纵性能.     

一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒非脆弱控制

针对一类不确定离散切换模糊时滞系统,研究了在控制器增益存在摄动情况下的稳定性问题.利用切换技术和多Lyapunov函数方法,并以矩阵不等式形式给出了非脆弱状态反馈控制器存在的充分条件和切换律设计.最后通过数值仿真算例验证了设计方法的有效性和可行性.

     

广义大系统非脆弱分散Ｈ_∞控制器设计

针对控制器增益具有模有界扰动的情况,研究广义大系统非脆弱分散H∞控制问题.基于广义系统的有界实引理和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别给出了广义大系统非脆弱分散H∞控制器和非脆弱分散H∞保性能控制器存在的充分条件和设计方法.最后通过仿真算例表明了所提出方法的有效性.     

Robust reliability method for non-fragile guaranteed cost control of parametric uncertain systems

The problem of non-fragile guaranteed cost control of uncertain systems is studied from a new point of view of reliability against uncertainties. An efficient robust reliability method for the analysis and design of non-fragile guaranteed cost controller of parametric uncertain systems is presented systematically. By the method, a robust reliability measure of an uncertain control system satisfying required robust performance can be obtained, and the robustness bounds of uncertain parameters such that the control cost of a system is guaranteed can be provided. The optimal non-fragile guaranteed cost controller obtained in the paper may possess optimal guaranteed cost performance satisfying the precondition that the system is robustly reliable with respect to uncertainties occurring in both the controlled plant and controller gain. The presented formulations are in the framework of linear matrix inequality and thus can be carried out conveniently. The presented method provides an essential basis for the tradeoff between reliability and control cost in controller design of uncertain systems. Two numerical examples are provided to demonstrate the efficiency and feasibility of the presented method. It is shown that the coordination and simultaneous realization of the system performance, control cost, and robust reliability in control design of uncertain systems are significant.     

Trajectory-based design of robust non-fragile controllers for a class of uncertain linear continuous-time systems

This paper deals with a design problem of robust non-fragile stabilizing controllers for a class of uncertain linear continuous-time systems. The proposed design approach of robust non-fragile controllers is based on computation of the trajectory for the uncertain linear system and differs from the existing methods based on quadratic stabilization via Lyapunov criterion. In this paper, we show that sufficient conditions for asymptotical stability of the linear system with uncertainties and controller gain variations, and a LMI-based design algorithm of a robust non-fragile controller. Furthermore, we extend the result to the design problem of decentralized robust non-fragile controllers for a class of uncertain large-scale interconnected systems. Finally, the effectiveness of the proposed design scheme of robust non-fragile controllers is shown through illustrative examples.     

Delta算子系统具有极点约束的鲁棒非脆弱方差控制

研究Delta算子描述的线性不确定系统具有圆形区域极点约束的鲁棒非脆弱方差控制问题. 针对系统参数范数有界不确定性和控制器的乘性增益不确定性, 运用线性矩阵不等式(LMI)方法, 提出具有圆形区域极点约束的状态反馈鲁棒非脆弱方差控制器存在的条件和设计方法. 数值算例表明设计方法的可行性.     

丢包网络化控制系统非脆弱量化H∞控制

针对非线性网络化控制（NCS）系统中控制器参数存在摄动的问题,考虑传感器—控制器和控制器—执行器均存在随机丢包和量化误差,提出了一种加性非脆弱量化H_∞控制器的设计方法．利用李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式（LMI）方法,将该问题转化为线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题进行求解,给出了丢包下的非脆弱量化H_∞控制器存在的充分条件．所设计的控制器在容许的参数摄动、丢包概率和量化密度条件下,不仅能保证闭环NCS的稳定性和性能要求,而且是非脆弱的．数值仿真验证了所提方法的有效性．     

带不确定时滞的中立型系统之鲁棒非脆弱保性能控制

针对一类动态不确定时滞中立型系统,研究了非脆弱鲁棒保性能控制器设计问题.考虑的中立型系统和状态反馈控制器均具有不确定性.在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,以线性矩阵不等式的形式,给出了使该动态时滞不确定中立型系统二次稳定及非脆弱鲁棒保性能状态反馈控制器存在的充分条件.通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到系统的非脆弱鲁棒保性能控制器,同时也能保证二次性能函数不超过一个确定的界.最后,用数值仿真验证了所给方法的可行性.     

Robust resilient dynamic controllers for systems with parametric uncertainty and controller gain variations

One of the fundamental problems in feedback control design is the ability of the control system to maintain stability and performance in the face of system uncertainties. To this end, elegant multivariable robust control design frameworks such as H control, L control and mu synthesis have been developed to address the robust stability and performance control problem. An impl1icit assumption inherent in these design frameworks is that the controller will be implemented exactly. In a recent paper by Keel and Bhattacharyya, it was shown that even though such frameworks are robust with respect to system uncertainty, they are extremely fragile with respect to errors in the controller coefficients. In this paper, we extend the robust fixed-structure controller synthesis approach to develop controllers which are robust to system uncertainties and non-fragile or resilient to controller gain variations.     

不确定时滞系统非脆弱鲁棒H∞控制研究

针对不确定时滞系统,应用鲁棒稳定与鲁棒性能准则约束条件,设计鲁棒性较强的非脆弱鲁棒控制器,使得当控制器本身在一定范围内变化时,仍能保证状态反馈闭环系统的稳定性和鲁棒性能指标,进而有效抑制扰动输入信号以及控制器参数变化对系统性能的影响.该控制器的设计过程充分考虑时滞的 影响,进而克服已有时滞无关型结论的保守性.最后...     

基于T-S模型的非线性系统非脆弱极小极大控制

研究一类非线性离散系统的鲁棒非脆弱极小极大控制问题.针对含有不确定项的非线性离散系统,构造T-S模型,引入参数不确定项,使得模糊模型能够更精确逼近原系统.考虑系统和控制器同时含有不确定性,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,设计鲁棒且非脆弱的控制器.考虑不确定性使得性能指标最大的情形,得到极小极大鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.引入凸优化算法,求解使闭环系统渐近稳定且性能指标上界最小的最优极小极大鲁棒控制器的参数.最后以著名的truck-trailer模型为例的仿真结果表明所设计的控制器具有良好的鲁棒性和非脆弱性.     

基于事件触发机制的NNCS混合非脆弱容错控制

针对具有执行器故障和外界有限能量扰动的非线性网络化控制系统（NNCS），研究了离散事件触发通讯机制（DETCS）下的主—被动混合非脆弱容错控制器的设计问题。首先考虑了故障集，基于李亚普诺夫方法和状态反馈控制策略设计了被动非脆弱容错控制器，使得系统在发生已知故障类型时能够维持自身稳定，在发生未知故障初期减缓系统性能下降的速度。其次，基于H_∞理论设计的故障估计器在线实时检测系统故障，一旦获得未知故障信息，立即重构控制器进行补偿，确保系统渐近稳定并满足性能指标。最后，仿真算例验证了所提方法的正确性和有效性。