执行器跳变故障的失效卫星轨迹跟踪控制

研究了执行器跳变故障的失效卫星轨迹跟踪控制问题,提出了具有跳变控制输入的模型参考跟踪控制器设计方法。结合随机稳定和模型参考跟踪定义,给出了失效卫星轨迹跟踪控制的问题描述。同时考虑系统存在扰动以及推力受限情形,利用线性矩阵不等式方法和非齐次广义Sylvester矩阵方程的参数化解方法,分别设计了对干扰具有抑制效果的鲁棒H_∞状态反馈控制律和完全参数化形式的前馈补偿器。将所提出的方法应用于卫星在轨交会控制系统的控制器设计,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

广义线性系统全信息反馈调节问题完全参数化方法

提出了一种新的求解矩阵方程EΠS=AΠ+BKΠ+BL+P的完全参数化方法。应用该方法和广义逆的基本理论,在不要求系统具有正则性的前提下,给出了反馈增益阵K和L的完全参数化形式。该方法避免了求逆运算和导数运算,具有较好的数值稳定性,克服了以往方法中利用计算机求解的复杂性,给控制器的建立及多目标设计问题带来了极大方便。数值算例验证了本文方法的有效性。     

不确定时滞系统鲁棒镇定的优化方法

对一类含有时滞不确定的线性系统,考虑了鲁棒镇定问题。系统中的不确定性假设满足范数有界备件,通过用改进的Razmikhin-type定理,给出了鲁棒镇定控制器存在的充分条件。通过对Lyapunov矩阵方程的完全参数化求解,得到了鲁棒镇定控制器的参数化形式,鲁棒镇定问题转化为一类优化问题。基于这一条件与参数化特征结构配置结果,得到了状态反馈镇定控制器的设计算法。数值例子说明了该方法的有效性。     

不确定离散切换系统鲁棒保性能控制器设计

对一类具有范数有界参数不确定性的离散切换系统和一个二次型性能指标,研究其鲁棒保性能状态反馈控制器的设计问题.利用切换Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件,并获得了控制器的一个参数化表示.在此基础上,将次优保性能控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束下的凸优化问题.数值例子说明了所提设计方法的有效性.     

Robust guaranteed cost observer design for linear uncertain jump systems with state delays

This paper deals with the robust guaranteed cost observer with guaranteed cost performance for a class of linear uncertain jump systems with state delay. The transition of the jumping parameters in systems is governed by a finite-state Markov process. Based on the stability theory in stochastic differential equations, a sufficient condition on the existence of the proposed robust guaranteed cost observer is derived. Robust guaranteed cost observers are designed in terms of a set of linear coupled matrix inequalities. A convex optimization problem with LMI constraints is formulated to design the suboptimal guaranteed cost observers.     

离散时间Itˆo 型跳变系统Lyapunov 方程的有限次迭代求解算法

针对离散时间Itˆo 型马尔科夫跳变系统Lyapunov 方程的求解给出一种迭代算法. 经证明, 在误差允许的范围内, 该算法可以在确定的有限次数内收敛到系统的精确解, 收敛速度较快, 具有良好的数值稳定性, 并且该算法为显式迭代, 可避免迭代过程中求解其他矩阵方程对结果精度产生的影响. 最后通过一个数值算例对该算法的有效性进行了验证.

     

线性不确定广义时滞系统的鲁棒无源滤波器设计

研究一类线性不确定广义时滞系统的鲁棒无源滤波器设计问题．系统中所含的不确定性假设是未知且范数有界的．利用线性矩阵不等式方法和Lyapunov函数方法相结合,给出了广义滤波增广系统时滞独立的鲁棒无源滤波器的存在条件．设计目标是对所有的不确定性,滤波增广系统是正则、稳定、无脉冲的,且满足所提的无源滤波性能指标．所提的滤波器设计问题可转化为标准的线性矩阵不等式的求解问题,并可推广到多时滞情况．数值例子验证了设计方法的可行性．     

线性不确定时滞系统的鲁棒耗散滤波器

研究一类线性不确定时滞系统的鲁棒耗散滤波器设计问题.所给系统中的不确定项参数是时变未知且范数有界.目的是设计无记忆线性滤波器使得对所有的不确定性增广系统是时滞独立稳定的,并且满足所提的耗散性能指标.基于时滞系统Lyapunov稳定性方法,给出时滞独立的鲁棒耗散滤波器的存在条件,将所提鲁棒耗散滤波器的设计问题转换为求解线性矩阵不等式的求解问题.     

线性连续周期系统的模型参考跟踪控制

基于周期系统Lyapunov 稳定性理论, 给出控制器的存在条件. 利用广义Sylvester 矩阵方程的参数化解, 提出模型参考跟踪控制器的参数化设计算法. 该控制器包括具有一定收敛速率的反馈镇定控制器和完全参数化的前馈跟踪补偿器两部分. 以基于T-H 方程描述的两航天器绕飞任务下的控制系统进行仿真, 仿真结果验证了所提出控制方法的有效性.

     

Robust reliable H_∞ control for a class of uncertain time-delay systems

This paper deals with the problem of robust reliable H∞ control for a class of uncertain nonlinear systems with time-varying delays and actuator failures. The uncertainties in the system are norm-bounded and time-varying. Based on Lyapunov methods, a sufficient condition on quadratic stabilization independent of delay is obtained. With the help of LMIs (linear matrix inequalities) approaches, a linear state feedback controller is designed to quadratically stabilize the given systems with a H∞ performance constraint of disturbance attenuation for all admissible uncertainties and all actuator failures occurred within the prespecified subset. A numerical example is given to demonstrate the effect of the proposed design approach.