关于不确定的对称组合系统的稳定化控制器与观测器的设计

本文研究了不确定的对称组合系统的稳定化控制器与观测器的设计问题，给出一种设计稳定化控制器与观测器的方法，在这种设计方法中，使给定的带有不确定性的对称组合系统稳定的状态反馈增益矩阵和观测器增益矩阵可由低阶代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的解导出。     

一类非线性不确定系统的鲁棒观测器设计

对于一类非线性不确定系统，给出一种基于观测器的鲁棒稳定控制器设计的新方法，它适用于一般匹配不确定系统，且对全维和降维两种观测器均进行了研究．设计实例表明，所设计的控制器反馈增益幅值较小、实现方便．     

具有输出延迟的网络化控制系统稳定性分析

将网络化控制系统看成一个具有输出时延的采样控制系统,运用具有时延的输出信号设计了一种新的观测器和相应的控制器,从而得到含有时滞的闭环网络化控制系统和使该闭环系统稳定的充分条件。最后给出了求解观测器增益和控制器增益的锥补线性化方法,仿真实例说明了所提方法的有效性。     

基于鲁棒观测器的非线性系统滑模控制

针对一类非线性不确定时滞系统,分别考虑了观测器的设计和控制器的设计问题.首先,基于扩张状态方程,设计鲁棒观测器;其次,基于观测器估计的状态值,融合H∞控制技术,设计了滑模控制器,并且将滑模控制器增益系数的计算问题转化为线性矩阵不等式的求解问题,而且所设计的滑模控制器不要求系统不确定项满足匹配条件,使得控制器具有广泛的使用范围;最后,给出数值算例,将设计的观测器和控制器应用算例中,仿真表明该方法的有效性.     

状态不可测的混沌系统不稳定平衡点控制方法

文中研究了连续混沌系统在状态信息不可测的情形下,连续混沌系统不稳定平衡点的控制问题,提出一类连续混沌系统不稳定平衡点的控制方法。首先对连续混沌系统进行状态观测器的设计,同时给出观测器增益矩阵的求解方法;然后利用观测器观测的状态进行反馈,设计连续混沌系统的状态反馈控制器,同时给出控制器增益矩阵的求解方法;最后以蔡氏电路为例对所提出的方法进行仿真分析,给出最终的仿真图形及结果。分析结果验证了文中方法的正确性和有效性。     

Lipschitz广义非线性系统观测器设计

研究一类广义非线性系统的观测器设计问题．首先讨论了半正定Lyapunov函数下指数1广义非线性系统稳定及渐近稳定性,然后对一类由线性和Lipschitz非线性项组成的广义非线性系统,给出了渐近稳定观测器存在的条件,并把观测器反馈增益矩阵的设计归结为广义线性系统容许控制以及奇异值计算问题,证明了若容许广义线性系统矩阵的最小奇异值大于系统的Lipschitz常数,容许控制器增益矩阵就是待求的观测器反馈增益矩阵。     

基于观测器的鲁棒H_2控制器设计

研究了一类含有参数不确定系统的观测器型鲁棒 H2 控制器的设计问题 .基于状态反馈和观测器设计的可分离性原理 ,给出了控制器存在的充分条件和系统 H2 性能指标的一个上界 .利用线性矩阵不等式凸优化方法还得到了使该界达到最小的观测增益 .     

一类非线性时滞互联系统模糊分散输出反馈控制

对于一类状态不可测非线性互联时滞系统,给出一种基于观测器的模糊分散输出反馈控制方法.首先采用模糊T-S模型对非线性互联时滞系统进行模糊建模,在此基础上给出了模糊分散观测器和基于观测器的模糊分散输出控制器的设计.应用李亚普诺夫函数法和线性矩阵不等式方法给出了模糊分散控制系统稳定的充分条件.仿真结果进一步验证了所提出的模糊分散控制方法的有效性.     

一类非线性不确定系统的鲁棒观测器设计

对于一类非线性不确定系统,给出一种基于观测器的鲁棒稳定控制器设计的新方法,它适 用于一般匹配不确定系统,且对全维和降维两种观测器均进行了研究.设计实例表明,所设计 的控制器反馈增益幅值较小、实现方便.     

基于观测器的具有反馈增益变化的广义系统H∞控制

介绍了一类广义系统H∞控制器的设计过程.通过设计基于观测器的具有反馈增益变 化的广义控制器,借助于带有广义约束的广义代数Riccati不等式(GARI),给出闭环广义系统 容许且传递函数的H∞范数有界的充要条件.通过解带有广义约束的GARI得到该控制器的设 计方法,并且控制器的参数矩阵只需使观测器容许.     

关联大系统的分散开环回路传递再

基于H∞理论和分散状态观测器,提出了不确定性关联大系统的分散开环回路传递再生 方法.给出了满足开环再生矩阵H∞范数要求的观测器的存在性.在大系统关联项块对角 奇异值分解的基础上,证明了通过解Riccati方程可以求得使开环再生差阵满足要求的分散 观测器增益阵,以实现分散开环传递再生.试验结果表明,分散开环回路传递再生控制性能 与分散状态反馈控制性能基本相同.     

Output feedback decentralized stabilization: ILMI approach

In this paper, the static output feedback decentralized stabilization problem is addressed using a linear matrix inequality approach. A necessary and sufficient condition for static output feedback decentralized stabilizability is derived for linear time-invariant large-scale systems. It is proven that the existence of a stabilizing decentralized gain is equivalent to that of the solution of a quadratic matrix inequality. The extension of the result to control is studied. An iterative LMI algorithm based on the linear matrix inequality technique is proposed to obtain the decentralized feedback gain. Examples show the effectiveness of the algorithm.     

Decentralized Adaptive Control of Interconnected Non-Linear Systems Using High Gain Observer

This paper investigates a decentralized adaptive control strategy for a class of interconnected unknown non-linear systems. The idea of the strategy is based on the feedback linearizing control and perturbation estimation. A high gain observer is designed in association with each sub-system to estimate the states and a fictitious state which is defined to represent the system perturbation including the combined effect of system non-linearities, unknown system dynamics, disturbances and interactions between sub-systems. Subject to the availability of sub-system states, two local controllers — decentralized non-linear adaptive state-feedback controller (DNASFC) and decentralized non-linear adaptive output-feedback controller (DNAOFC) — are developed using a high gain perturbation observer (HGPO) or a high gain state and perturbation observer (HGSPO) respectively. The stability and error analysis of the high gain observers and the closed-loop control systems are addressed in detail. The two proposed controllers are evaluated on an interconnected non-linear system involving two inverted pendulums on carts without velocity measurements.     

关联大系统的分散H∞/LTR控制

讨论关联大系统分散回路传递再生的设计问题.利用矩阵的奇异值分解技术,提出了对 关联项进行块对角化处理的一种新方法.基于H∞理论,将多变量系统的回路传递再生方法 推广于分散控制关联大系统,并避免了在所有可能的分散观测器增益构成的集合上,直接计算 再生矩阵的H∞范数下确界的困难.     

逆系统方法中非线性系统状态观测器的应用

将Lipschitz非线性系统状态观测器设计方法应用于非线性系统的逆系统方法设计中,解决了在利用逆系统方法实现非线性系统反馈线性化的过程中由于系统状态的不可知,而使系统不能满足反馈补偿的问题。针对以往的Lipschitz非线性系统状态观测器设计方法中通过Riccati方程对增益矩阵的求取过程比较繁琐的问题,着重讨论了采用线性矩阵不等式来改进增益矩阵的求取方法,利用Matlab中的LMI工具箱对其进行求取,计算简单,并给出了证明。最后通过实例仿真,验证了方法的有效性。     

基于线性矩阵不等式的不确定关联系统的分散鲁棒镇定

应用线性矩阵不等式（LMI）方法研究不确定性关联大系统的分散便棒镇定问题。系统中不稳定项具有数值界,可不满足匹配条件。基于不确定项的表达形式,给出了其可分散状态反馈镇定的充分条件,即一组LMIs有解。在此基础上,通过求第一凸优化问题,提出了具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法。仿真示例说明了该方法的有效性和优越性。     

分散控制系统的扰动抑制能力评价新标准

针对分散控制系统的扰动抑制能力评价问题,通过考虑回路处于不同状态时的情形,考察各种状态下的扰动增益并引入完全相对扰动增益矩阵,提出了一个度量新标准.该标准克服了其它评价方法的缺点,能够衡量分散控制系统的总的扰动抑制能力.对数值算例和一个气化炉基准过程的研究表明,提出的标准是设计分散控制结构的有用工具.     

时滞Lipschitz非线性系统观测器设计

给出了满足Lipschitz条件的离散非线性时滞系统的全维、降维观测器的设计方法和误差收敛的充分条件,并分别进行了证明.全维观测器通过将带有非线性项的矩阵不等式转化为两步线性矩阵不等式解出两个增益矩阵.降维观测器则通过解线性矩阵不等式(LMI)方便地获得观测器的增益矩阵,消除了增益矩阵选取的盲目性.通过对同一模型的仿真分析,两种观测器的状态估计误差均能迅速收敛到0,表明了所提出方法的有效性.     

基于线性矩阵不等式的分散鲁棒跟踪控制器设计

应用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法研究不确定性关联大系统的分散鲁棒输出跟踪控制问题。系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件。基于不确定基项的表达形式,给出了存在分散控制鲁棒跟踪控制器的ＬＭＩ条件。在此基础上,通过建立求解受ＬＭＩｓ约束的凸优化问题,提出了具有较小反馈增益ＬＭＩ设计方法,使受控系统渐近跟踪给定的参考输入。ＬＭＩ方法求解简单,最后用示例说明了该方法的应用。