基于LMI的一体化鲁棒主动容错控制器设计

针对一类发生执行器故障的非线性系统,提出基于线性矩阵不等式(LMI)的一体化鲁棒主动容错控制器设计方法.首先,设计含自适应律的鲁棒滑模观测器,并将观测器设计方法转化为LMI约束下的凸优化问题,进而实现执行器故障的鲁棒重构;然后,提出基于状态及故障估计的一体化主动容错控制器,同时通过LMI给出控制器增益解算方法;最后,通过数值算例验证容错控制器设计方法的有效性.     

分数阶系统线性矩阵不等式稳定判据的改进与鲁棒镇定: 0<α<1的情况

针对确定的分数阶系统,通过发掘其稳定区域与线性矩阵不等式(LMI)之间的联系,提出改进的LMI稳定判据.与已有结果相比,该判据形式简洁,求解变量少,且不含复矩阵变量,能够直接应用于控制器设计而不带来任何保守性,克服了原判据存在的主要缺点.然后基于该判据,进一步研究了当分数阶系统具有多胞型不确定时的鲁棒镇定控制器的设计方法.最后,仿真结果表明该方法的有效性.     

具有输入时滞的不确定采样系统的鲁棒控制

针对具有输入时滞的结构不确定采样系统,研究了该类系统基于离散化模型的鲁棒控制器设计问题。通过将采样系统的连续的结构不确定对象离散化得到其近似模型,使具有输入时滞不确定采样系统的鲁棒控制器设计问题转换为讨论具有输入时滞的离散系统的鲁棒稳定性问题。利用Lyapunov函数的构造及解析技巧,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的输入时滞离散系统的鲁棒稳定性条件,并在此基础上将控制器参数化,得到了一个通过求解线性矩阵不等式(LMI)来获得采样系统鲁棒控制器的设计方法,所设计的控制器保证了系统的鲁棒稳定性,对结构摄动有着较好的鲁棒性能。最后,通过数值计算仿真验证了本文方法的可行性。     

一类时滞线性系统的鲁棒非脆弱控制器设计

基于线性矩阵不等式（LMI）方法,研究一类时滞线性系统的鲁棒非脆弱控制器的设计问题.在假定控制器增益扰动范数有界的前提下,对不确定时滞线性系统设计了鲁棒非脆弱状态反馈控制器,同时以一个LMI的形式给出了状态反馈控制器存在的充分条件,而且该LMI是与时滞相关的,因而具有较小的保守性.数值例子证明了该设计方法的有效性和可行性.     

具有输入时滞的不确定采样系统的鲁棒控制北大核心CSCD

针对具有输入时滞的结构不确定采样系统,研究了该类系统基于离散化模型的鲁棒控制器设计问题。通过将采样系统的连续的结构不确定对象离散化得到其近似模型,使具有输入时滞不确定采样系统的鲁棒控制器设计问题转换为讨论具有输入时滞的离散系统的鲁棒稳定性问题。利用Lyapunov函数的构造及解析技巧,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的输入时滞离散系统的鲁棒稳定性条件,并在此基础上将控制器参数化,得到了一个通过求解线性矩阵不等式(LMI)来获得采样系统鲁棒控制器的设计方法,所设计的控制器保证了系统的鲁棒稳定性,对结构摄动有着较好的鲁棒性能。最后,通过数值计算仿真验证了本文方法的可行性。     

Delta算子系统动态输出反馈D-稳定鲁棒协方差控制

研究Delta算子描述的线性不确定系统基于动态输出反馈的D-稳定鲁棒协方差控制问题.设计动态输出反馈控制器,使Delta算子不确定系统鲁棒D-稳定,且稳态输出协方差矩阵具有给定上界.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出D-稳定鲁棒协方差控制器存在的充分条件.在此基础上,提出相应控制器的设计算法.数值算例表明了该设计方法的可行性.     

基于LMI的航空发动机鲁棒弹性保性能控制

针对范数有界不确定性系统设计鲁棒弹性保性能控制器,将鲁棒弹性保性能控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式（LMI）的可行解问题。以LMI的形式给出了鲁棒弹性保性能控制器存在的充分必要条件及控制器的设计步骤,并将该方法用于某型双转子涡喷发动机稳态双变量控制仿真,利用LMI/Matlab工具箱进行数值求解。既保持了鲁棒性也解决了传统鲁棒控制器的脆性问题,在系统和控制器增益存在摄动的情况下仍然保持稳定性和良好的性能指标。     

基于鲁棒可靠性的不确定时滞系统最优H∞控制器设计

用区间变量描述控制系统参数的不确定性,提出了不确定时滞系统鲁棒H_∞控制的鲁棒可靠性方法,基于鲁棒可靠性的不确定时滞系统最优状态反馈H_∞控制器设计方法,将系统的最优控制器设计归结为基于线性矩阵不等式(LMI)的优化问题．所设计的控制器可以在满足对所有不确定性鲁棒可靠的前提条件下,具有最优的H_∞鲁棒性能,并能在控制系统的设计中综合考虑控制性能、控制代价和鲁棒可靠性．数值算例说明了所提方法的有效性和可行性．     

线性不确定多时滞系统的α-鲁棒控制

通过分析时滞系统超越型的特征方程的根的分布,并结合线性矩阵不等式(LMI)技术研究了含多个不确定常时滞的线性不确定时滞系统的可α-鲁棒镇定及其控制器设计问题,得到了相应的α-鲁棒无记忆反馈控制律.不同于一般的结果,本方法得到的控制器不但使得系统可鲁棒镇定,而且闭环系统特征方程的根的实部均小于等于某个指定的负数.结果表示为LMI形式,易于进行数值处理.最后以一个数值例子显示了所得结果的有效性及其应用方法.     

圆盘区域极点约束鲁棒非脆弱控制

针对一类参数不确定线性系统,研究了具有圆盘区域极点约束的状态反馈鲁棒非脆弱控制器设计问题.系统中的参数不确定性满足范数有界条件,设计的非脆弱控制器具有加性和乘性不确定项.基于线性矩阵不等式(LMI),提出了将闭环系统极点配置到指定圆盘区域的状态反馈鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.然后利用G辅助变量替换技术拓展了圆盘极点配置的线性矩阵不等式(LMI)条件,提出保守度较低的状态反馈非脆弱控制器设计方法.数值仿真例子验证了给出的控制器设计方法的可行性.     

基于H∞性能的不确定多速率系统鲁棒预测控制

研究含有不确定性的输入多采样率控制系统的鲁棒预测控制问题,提出了基于Hoo性能的鲁棒预测控制算法.该算法采用线性矩阵不等式(LMI)的方法,得出闭环多采样率系统具有H∞性能指标的上界γ,并给出保证闭环系统鲁棒稳定的判据.仿真结果表明了该算法的有效性.     

Delta 算子系统动态输出反馈 D-稳定鲁棒协方差控制

研究Delta 算子描述的线性不确定系统基于动态输出反馈的D- 稳定鲁棒协方差控制问题 .设计动态输出反馈控制器,使 Delta 算子不确定系统鲁棒D- 稳定,且稳态输出协方差矩阵具有给定上界. 利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出D- 稳定鲁棒协方差控制器存在的充分条件. 在此基础上,提出相应控制器的设计算法. 数值算例表明了该设计方法的可行性.

     

不确定随机时变时滞系统的记忆状态反馈控制北大核心CSCD

探讨了不确定随机时变时滞系统的记忆状态反馈控制。目的是设计一个记忆状态反馈控制器,对所有容许的参数不确定性,使得闭环系统鲁棒随机镇定。构造了适当的Lyapunov-Krasovskii泛函并采用自由权矩阵方法,借助于线性矩阵不等式(LMI)技术,得到了时滞依赖鲁棒镇定判据。数值例子及其仿真曲线表明所提出的理论结果是有效的。     

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.     

多智能体系统实现鲁棒一致的时延相关稳定判据

考虑存在多个时变时延、有限能量扰动以及时变拓扑结构不确定等网络约束条件,给出了多智能体系统实现鲁棒一致性的时延相关稳定判据.首先,利用状态分解将原问题转化为讨论不一致向量系统的鲁棒稳定性;然后,考虑到多个时变时延和动态拓扑,采用构造Lyapunov-Krasovskii泛函的方式分析系统鲁棒稳定性,并利用自由权矩阵方法获得关于非线性矩阵不等式(NLMI)的可行解判据;最后,借鉴求解锥补问题的思想,对NLMI判据进行非线性最小化处理,以得到保守性低、易于求解的LMI稳定判据.数值实例和仿真结果均验证了所提出判据的有效性.     

含离散与分布时滞的不确定中立型系统鲁棒稳定性新判据

基于离散时滞分解思想,通过构造一种新的Lyapunov-Krasovskii泛函并结合Jensen不等式技巧,建立了线性矩阵不等式(LMI)形式的时滞相关鲁棒稳定性新判据.该方法允许中立时滞项的系数矩阵存在时变不确定性,增强了系统的鲁棒性能.同时针对分布时滞项难于处理的问题,构造了其分解计算泛函.数值算例表明所得结论的有效性和更低的保守性.     

带有外干扰的滞后离散广义系统鲁棒H∞控制器设计:LMI方法

研究了带有外部干扰与状态滞后的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题. 在对系统进行稳定分析的基础上, 给出了系统可以鲁棒镇定的条件, 并且将这一条件表示为线性矩阵不等式 (LMI)的形式, 从而使得控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决.     

不确定广义大系统分散鲁棒H∞保性能控制

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定的广义大系统,研究其分散鲁棒H∞保性能控制问题,系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件.基于广义系统的有界实引理,应用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定广义大系统存在分散鲁棒H∞保件能控制器的一个LMI条件,并用这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组分散鲁棒H∞保性能控制律的参数化表示,最后用例子说明该方法的应用.     

带有外干扰的滞后离散广义系统鲁棒H∞控制器设计:LMI方法

研究了带有外部干扰与状态滞后的离散广义系统鲁棒控制器的设计问题.在对系统进行稳定分析的基础上,给出了系统可以鲁棒镇定的条件,并且将这一条件表示为线性矩阵不等式(LMI)的形式,从而使得控制器的设计问题可利用现有的LMI方法解决.     

不确定变时滞系统的状态观测器与基于观测是器的鲁棒控制器设计

研究了具有变时滞的不确定系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问 题,其中不确定性是时变的,不要求满足匹配条件.通过构造增广系统,利用线性矩阵不等式 (LMI)方法,获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁捧控制器的充分条件, 同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.