离散时间状态反馈切换系统的稳定性分析

针对线性离散时间切换系统,提出了基于切换观测器的状态反馈系统的稳定化方法;分析了含有观测器的状态反馈闭环系统的稳定性,得出了线性离散时间切换系统利用状态反馈稳定化一个充分条件,并用线性矩阵不等式理论给出了观测器增益矩阵和状态反馈增益矩阵的算法,最后给出了一个仿真例子,以说明结论的正确性.     

一类切换线性中立时滞系统稳定性的分析

提出了切换中立时滞系统的概念.研究了线性切换中立时滞系统渐近稳定性问题,并分别利用单Lyapunov函数法和多Lyapunov函数法,以线性矩阵不等式的形式分别给出一类切换线性中立时滞系统渐近稳定的充分条件及切换律的设计.然后假设存在有限个备选的控制增益已知的控制器,并在任何单一的状态反馈控制器都不能镇定系统时,设计该类系统的混杂状态反馈控制器,使闭环系统渐近稳定.最后用部分元件等效电路（PEEC）的仿真例子验证了结论的有效性.     

采样控制系统鲁棒稳定性分析

大多数的控制系统，都是由连续的控制对象和计算机作为离散控制器所构成的采样控制系统。实际上，系统的不确定性是出现在连续状态方程所描述的被控对象中，而采样系统的鲁棒稳定性是要在闭环等效离散域内进行鲁棒性分析，基于一个矩阵指数的公式，结合适当的技巧和已有的理论成果，给出了基于状态反馈的不确定性采样控制系统的鲁棒稳定界，并给出了一系列采样控制系统鲁棒稳定的充分条件，算例说明了这种方法的有效性。     

一类切换T-S型模糊系统二次镇定保成本控制

针对一类不确定切换T-S型模糊系统,对保成本鲁棒控制问题进行了研究。利用单Lyapunov函数法,给出了混杂状态反馈保成本控制器的设计方案,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的混杂状态反馈控制器下是二次稳定的,应用线性矩阵不等式的可解性给出闭环系统二次稳定的充分条件,同时给出了二次型成本函数的一个上界。模型中的每个切换系统的子系统是不确定模糊系统,取常用的平行分布补偿PDC控制器,主要条件以凸组合的形式给出,具有较强的可解性。仿真结果验证了所设计方法的有效性。     

一类切换系统的动态输出反馈控制器设计

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的蚤确定切换系统鲁棒动态输出反馈镇定问题,采用单李雅普诺夫函数方法和变量替换方法,研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性,且有外界干扰的切换系统,给出了不确定切换系统鲁棒可稳的充分备件。仿真结果表明,所设计的动态输出反馈控制器及相应的切换策略保证了闭环系统渐近稳定。     

离散时延切换系统的鲁棒控制

针对一类子系统为离散时延系统并且参数具有不确定性的切换系统,研究了鲁棒控制以及H∞扰动抑制问题。通过为每个子系统施加状态反馈并基于多李雅普诺夫函数法,分别给出了保证闭环系统渐近稳定的鲁棒控制器以及具有H∞扰动抑制性能控制器的设计方法。控制器参数可通过一组矩阵不等式获得,使用将待解不等式转化为双线性矩阵不等式并采用巡回迭代算法对其求解。通过仿真例子说明了设计方法的有效性。     

分数阶滑模控制策略提高电力系统暂态稳定性研究

电力系统暂态稳定是电力系统遭受大干扰能够恢复稳定运行的能力,是电力系统安全稳定运行的重要基础。电力系统是一个高度复杂的、强耦合的非线性系统,PSS作为线性控制策略不能够有效抑制大扰动。基于滑模控制,分数阶微积分和有限时间稳定,提出了分数阶滑模控制策略来提高电力系统暂态稳定,使系统能够在有限时间内恢复稳定运行。首先,通过输入输出线性化方法解耦非线性电力系统。然后,提出分数阶滑模控制器并给出其设计和证明过程。同时,给出电力系统在所提出的控制策略性下的收敛时间。最后,在3机9节点电力系统中应用分数阶滑模控制器调节发电机的励磁提高电力系统的暂态稳定,验证了所提出的分数阶滑模控制器的有效性和优越性。     

带有非线性扰动的不确定切换系统鲁棒控制

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的不确定切换系统鲁棒状态反馈镇定问题,采用单李雅普诺夫函数和多李雅普诺夫函数方法,研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性,而且有外界干扰的切换系统,分别给出了不确定切换系统鲁棒可稳的充分条件。仿真结果表明,所设计的两类控制器及相应的切换策略均能保证闭环系统渐近稳定。     

考虑机端电压限制的多重非线性变结构励磁控制

针对电力系统暂态过程的非线性特性,设计了一种考虑电压限制的多重非线性变结构励磁控制器,根据控制目标将控制器分2层设计。下层控制器由稳定控制和电压限制控制组成。稳定控制通过计算系统的暂态能量函数,得到稳定流形作为切换面,然后设计相应的变结构非线性励磁控制律,将系统限制在所设计的稳定流形上,以稳定系统;电压限制控制则利用零动态原理,使电压回复到限制区内。上层控制器通过适当的切换律,将下层控制器进行切换,在稳定系统和限制机端电压之间进行协调。在设计时考虑了系统参数不确定性,从而控制律具有一定的鲁棒性。稳定控制设计中未使用任何线性化方法,因而控制律对系统的非线性特性完全适应。实验结果表明所设计的控制器在稳定系统的同时,有效的限制了机端电压。     

基于神经网络的有限转角力矩电动机滑模控制

有限转角力矩电动机是多变量、参数不确定、非线性时变系统,对内部参数和外界干扰较为敏感。为提高系统鲁棒性,提出一种基于径向基神经网络的的滑模控制方法。利用自适应神经网络对该系统的不确定非线性和参数不确定进行补偿,从而减少滑模控制器对切换项的增益的需求,进而减小系统振幅。在滑模变结构中,用切换控制项保证系统的状态不离开滑模面,使系统处于一个动态稳定的状态。并且通过李雅普诺夫方法证明系统的稳定性。仿真结果表明,该控制器具有稳定性、抗干扰能力强以及无超调等优点,并且对参数不确定性和非线性具有一定鲁棒性。     

Stability and stabilization in switched discrete‐time systems

In this paper, we investigate the stability and stabilization problem for discrete‐time switched systems. We consider a probabilistic case where the system is switched among different subsystems, and the probability of each subsystem being active is defined as its occurrence probability. The relationship between the developed model of the switched system and the Markovian jump system is analyzed. For a switched system with a known subsystem occurrence probabilities, we give a stochastic stability criterion in terms of a linear matrix inequality. Then, we extend the results to a more practical case where the subsystem occurrence probabilities of switching are known to be constant, but their specific values are only known with some uncertainty. A new iterative approach is employed to choose the switching law between the subsystems. For unstable switched systems, mode‐dependent state feedback and static output feedback controllers are developed to achieve the stabilization objective. Finally, several simulation examples are presented to show the efficacy of the proposed criteria and methods. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Robust exponential stability for discrete‐time interval BAM neural networks with delays and Markovian jump parameters

This paper investigates the problem of global robust exponential stability for discrete‐time interval BAM neural networks with mode‐dependent time delays and Markovian jump parameters, by utilizing the Lyapunov–Krasovskii functional combined with the linear matrix inequality (LMI) approach. A new Markov process as discrete‐time, discrete‐state Markov process is considered. An exponential stability performance analysis result is first established for error systems without ignoring any terms in the derivative of Lyapunov functional by considering the relationship between the time‐varying delay and its upper bound. The delay factor depends on the mode of operation. Three numerical examples are given to demonstrate the merits of the proposed method. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Robust adaptive tracking control of uncertain discrete time systems

In this paper, the problem of robust adaptive tracking for uncertain discrete‐time systems is considered from the slowly varying systems point of view. The class of uncertain discrete‐time systems considered is subjected to both 𝓁_∞ to 𝓁_∞ bounded unstructured uncertainty and external additive bounded disturbances. A priori knowledge of the dynamic model of the reference signal to be tracked is not completely known. For such problem, an indirect adaptive tracking controller is obtained by frozen‐time controllers that at each time optimally robustly stabilize the estimated models of the plant and minimize the worst‐case steady‐state absolute value of the tracking error of the estimated model over the model uncertainty. Based on 𝓁_∞ to 𝓁_∞ stability and performance of slowly varying system found in the literature, the proposed adaptive tracking scheme is shown to have good robust stability. Moreover, a computable upper bound on the size of the unstructured uncertainty permitted by the adaptive system and a computable tight upper bound on asymptotic robust steady‐state tracking performance are provided. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

带有多胞型摄动的线性切换系统的二次稳定性

研究了带有多胞型摄动的线性切换系统的二次稳定性问题。这种摄动是由若干已知常数矩阵所张成的多胞构成的。利用完备性给出二次稳定的充要条件和切换律的设计方法,利用凸组合技术给出了二次稳定的一个充分条件。这些方法能够分析含有不稳定子系统的多胞型切换系统的稳定性。仿真例子说明了文中结果的正确性。     

开关磁阻电动机驱动系统混合离散规划的研究

开关磁阻电动机驱动(SRD)系统的优化设计问题是一个带多个约束条件的非线性规划,而且变量的取值具有离散性,本文重点对SRD系统的离散(混合离散)规划问题进行了研究,并提出了一种适合于离散规划的模式搜索法改进方案,针对优化中约束条件众多且非线性程度高的特点,提出了一种可行点加速寻找方法;同时,就计算工作量庞大问题也提出了有效的措施。     

Model reference adaptive control for nonlinear switched systems under asynchronous switching

In this paper, the problem of model reference adaptive control for nonlinear switched systems with parametric uncertainties is investigated. Asynchronous switching between subsystems and adaptive controllers is also considered. Firstly, a state feedback adaptive controller is designed. Then, sufficient conditions ensuring the global practical stability of the error switched system with average dwell time are proposed. The boundedness of all signals in the closed‐loop system is guaranteed by the proposed adaptive controller. Finally, a practical example is given to demonstrate the validity of the main results. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

一类切换系统的连续分段Lyapunov函数

切换系统是一类重要的混合动态系统，其稳定性不但与子系统是否稳定有关，还与切换控制函数有关。本文分析了在特定切换控制函数作用下，切换系统的稳定性，用连续分段Lyapunov函数讨论了切换系统稳定的充分条件。它不但适用于线性切换系统，对非线性系统也适用。连续分段Lyapunov函数的条件比公共Lyapunov函数和多Lyapunov函数的条件容易满足，能够分析含有不稳定子系统的切换系统的稳定性。最后给出两个例子说明了连续分段Lyapunov函数方法的有效性。