二次型耗散线性离散系统的鲁棒性分析与控制

考虑一类不确定离散多变量系统的鲁棒二次型耗散性分析和控制,其中各不确定参数矩阵具有线性分式形式.首先对确定系统建立二次型耗散性与正实性之间的等价关系,由此导出线性系统二次型耗散的充分必要条件;然后证明不确定系统的鲁棒耗散性分析和控制可转化为确定系统的耗散性分析和设计,给出了这类不确定系统鲁棒耗散的充分必要条件以及鲁棒耗散控制问题的线性矩阵不等式解法.所得结果可将H∞控制与正实控制统一起来,提供一种较为灵活、保守性较小的系统设计方法.仿真例子说明了所提方法的有效性.     

一类不确定广义时滞系统的鲁棒耗散控制

将耗散不确定性引入到不确定广义系统中,在状态空间下,通过线性矩阵不等式(LMI)的方法,研究了一类不确定广义时滞系统的鲁棒耗散控制问题.给出了此类不确定广义系统严格耗散的充分条件,然后设计了此类不确定广义系统的鲁棒耗散控制器,最后通过数值算例验证了定理的可行性.     

线性离散时滞系统的鲁棒耗散控制

考虑线性离散时滞系统的二次型耗散控制问题.对于确定系统,给出渐近稳定且严格二次型耗散的条件和动态输出反馈控制器使闭环系统渐近稳定且严格二次型耗散.对于不确定系统,考虑不确定性具有耗散特性的情形,讨论鲁棒耗散性分析和动态输出反馈鲁棒耗散控制问题.通过构造增广系统,将不确定系统的鲁棒严格二次型耗散分析和设计转化为确定系统的情况.所得结果为离散时滞系统的无源控制和H∞控制提供了统一框架,且为离散时滞系统的分析和设计提供了一种更灵活、保守性更小的方法.     

不确定时滞离散非线性系统的鲁棒耗散滤波

研究了一类带参数不确定性和非线性动态的离散时滞系统的鲁棒耗散滤波问题.所给系统中的不确定项是时变未知且范数有界.基于Lyapunov稳定性方法,先对参数已知而带有非线性动态的时滞离散系统,给出渐近稳定判据,然后讨论鲁棒耗散滤波器的存在条件及设计方法.在此基础上进一步考虑参数不确定性情形,将鲁棒耗散滤波器问题转化为参数确定的情况.从而将鲁棒耗散滤波器的设计问题转换为线性矩阵不等式的求解问题.最后给出仿真例子验证所得结果的有效性.     

不确定非线性系统的鲁棒耗散性与保性能控制

考虑了不确定仿射非线性系统的鲁棒耗散性与保性能控制问题,不确定性范数有界,不满足匹配条件.基于HJI不等式,设计了状态反馈控制器.当扰动存在时,控制器能使系统达到耗散,当扰动为零时,所设计的控制器使系统对于给定的性能函数具有上界,最后研究了不确定线性系统的保性能与耗散性控制情形.     

不确定广义系统的鲁棒脉冲耗散控制

本文在状态空间下, 基于线性矩阵不等式(LMI)的方法, 研究了一类不确定广义系统在允许的不确定性下的脉冲耗散控制问题, 并且通过解线性矩阵不等式得到了此类不确定广义系统对于允许的不确定性的鲁棒脉冲耗散状态反馈控制器和输出反馈控制器, 最后通过数值算例验证了定理的可行性.     

线性离散时滞系统鲁棒严格耗散控制

提出线性离散时滞系统的耗散控制问题,研究无记忆状态反馈控制律存在的条件及 相应的控制器设计方法,以使相应的闭环系统渐近稳定,同时具有严格(Q,S,R)-耗散性.进 一步考虑耗散的不确定性,研究不确定系统鲁棒严格耗散控制的分析与综合问题.结果表明, 鲁棒耗散控制器存在的条件和综合问题等价于线性矩阵不等式(LMI)的可解性问题.     

发电机和静止无功补偿器鲁棒非线性协调控制

采用Hamilton函数方法研究发电机励磁和静止无功补偿器(SVC)的鲁棒协调控制问题。首先建立系统的不确定非线性微分代数系统控制数学模型;然后通过预置状态反馈完成系统的耗散Hamilton实现,并基于耗散实现设计鲁棒非线性协调控制器。仿真结果表明,该控制器能有效提高电力系统的暂态稳定性。     

不确定时滞系统的鲁棒耗散控制

耗散不确定性是已经被广泛讨论的范数有界的不确定性和正实不确定性的广义化,因此,从二次型供给率的角度,将耗散不确定性引入线性时变时滞系统,研究了含有此类不确定性的线性时滞系统的鲁棒耗散控制问题,给出了线性矩阵不等式（LMI）形式的充分条件。而且,考虑了不确定时滞系统在状态反馈控制器作用下的闭环系统的耗散控制问题,同样给出了LMI形式的充分条件,并通过线性矩阵不等式的可行解构造出鲁棒耗散的状态反馈控制器。最后。通过实例证明了定理的可行性。     

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．     

Robust dissipative control for linear systems with dissipative uncertainty and nonlinear perturbation

This paper focuses on the problem of dissipative control for linear systems which are subjected to dissipative uncertainty and matched nonlinear perturbation. Specifically, quadratic dissipative uncertainty is considered, which contains norm-bounded uncertainty, positive real uncertainty and uncertainty satisfying integral quadratic constraints (IQCs) as special cases. We develop a linear matrix inequality (LMI) approach for designing a robust nonlinear state feedback controller such that the closed-loop system is quadratic dissipative for all admissible uncertainties. Furthermore, under some condition on the dissipative uncertainty, we show that the controller also guarantees the asymptotic stability of the closed-loop system. As special cases, robust H_∞ control and robust passive control problems for systems with nonlinear perturbation and norm-bounded uncertainty (respectively, generalized positive real uncertainty) are solved using the LMI approach.     

Dissipative control of linear discrete-time systems with dissipative uncertainty

This paper focuses on the dissipative control of uncertain linear discrete-time systems. The uncertainty under consideration is characterized by a dissipative system, which contains commonly used uncertainty structures, such as normbounded and positive real uncertainties, as special cases. We consider the design of a feedback controller which can achieve asymptotic stability and strict quadratic dissipativeness for all admissible uncertainties. Both the linear static state feedback and the dynamic output feedback controllers are considered. It is shown that the robust dissipative control problem can be solved in terms of a scaled quadratic dissipative control problem without uncertainty. Linear matrix inequality (LMI) based methods for designing robust controllers are derived. The result of this paper unifies existing results on discrete-time H and positive real control and it provides a more flexible and less conservative control design as it al ows for a bet er trade-off between phase and gain performances.     

Quadratic guaranteed cost control for uncertain dissipative models: A Riccati equation approach

The problem of H₂ guaranteed cost control and dynamic output-feedback for linear uncertain systems with dissipative uncertainty is addressed. The problem of robust H₂ synthesis has been open for the last two decades. In this paper, a problem of H₂ quadratic guaranteed cost control is defined for uncertain systems affected by LTI quadratic dissipative model uncertainty. A necessary and sufficient condition of quadratic stabilizability via output-feedback is derived in terms of two coupled parameter-dependent Riccati equations. Then, a method is given to design controllers which minimize an upper bound for the worst-case H₂ norm of the uncertain system. It therefore assesses a guaranteed level of robust performance where in literature, only nominal performance is ensured in most cases. A reliable numerical iterative procedure based on Riccati solvers and one-dimensional convex parameter search is provided. With this uncertainty modelling and the developed numerical procedure, we hope to reduce the usual conservatism of quadratic designs.     

线性多变量系统的鲁棒耗散控制

Robust quadratic dissipative control for a class of linear multi-variable systems with parameter uncertainties is considered, where the uncertainties are expressed in a linear fractional form. For the nominal system without uncertainties, the equivalence between quadratic dissipativeness and positive realness is established, and conditions are derived for linear systems to be quadratic dissipative. As for uncertain systems, it is shown that the robust quadratic dissipative control problem for the uncertain system can be reduced to the corresponding problem for a related system without uncertainties. The control problem concerned can be solved using LMI approach. The results of the paper unify existing results on H1 control and positive real control and provide a more flexible and less conservative control design method.     

线性离散时滞系统的输出反馈耗散控制

考虑线性离散时滞系统的二次型耗散控制问题,设计动态输出反馈使闭环系统渐近稳定且严格二次型耗散.先将系统严格二次型耗散性转化为线性矩阵不等式的可解性,得到了系统渐近稳定且严格二次型耗散的条件.然后讨论输出反馈耗散控制问题,给出了控制器的存在条件,总结出了控制器的综合方法、步骤.所得结果可为离散时滞系统的无源控制和H∞控制提供统一框架,也为离散时滞系统的分析和设计提供了一种更灵活、保守性更小的方法.     

一类多不确定性系统鲁棒H∞控制器的LMI设计方法

对同时具有加型参数不确定性以及积分二次约束(IQC,integral quadratic constraint)不确定性环节的一类线性系统,给出设计其鲁棒H∞状态反馈控制器和动态输出反馈降阶控制器的设计方法.在具体推导过程中,首先基于动态耗散理论,考虑了无输入情况下系统只具不确定性闭环环节时的鲁棒H∞稳定性问题.然后基于这一条件,针对典型的无源类和有限增益类不确定性,推出了系统同时具有多不确定性时进行鲁棒H∞状态反馈控制器和动态输出反馈降阶控制器设计的充分条件.所有可解条件都可化为标准的LMI(1inear matrix inequality)求解.     

连续T-S模糊系统的严格二次型耗散控制

研究一类连续Ｔ-Ｓ模糊系统的严格二次型耗散控制问题,给出了保证系统严格二次型耗散稳定的状态反馈控制器的设计方法．控制器可通过求解一组线性矩阵不等式获得,所得结果不仅提供了解决犎∞ 控制与正实控制的统一框架,而且提供了一种更灵活、保守性更小的控制器设计方法．最后通过仿真说明了所提出方法的有效性、可行性和优越性．     

线性时滞系统的耗散控制

研究了一类线性时滞系统的二次耗散控制问题,基于线性矩阵不等式（LMI）方法导出了耗散控制器存在的充分条件,通过线性矩阵不等式的可行解构造出耗散态状态反馈和动态输出反馈控制律,相应的闭环系统是二次稳定和严格（Q,S,R）耗散的,本文的主要贡献是统一了线性时滞系统现有的H∞控制和无源控制结果。