具有复制执行机构的非线性H_∞可靠控制——完全信息情况

研究了具有复制执行机构的非线性 H∞ 状态反馈可靠控制及其控制器的参数化问题 .基于Hamilton- Jacobi不等式 ,得到了非线性 H∞ 状态反馈可靠控制问题可解的充分条件 ,并构造出了一簇控制器 ,使得当有执行机构失效时 ,闭环系统仍渐近稳定且 L2 增益有限 .研究结果解决了非线性H∞ 可靠控制问题并为它的综合提供了更广的视角 .     

具有复制执行机构的非线性H∞可靠控制——完全信息情况

研究了具有复制执行机构的非线性H∞状态反馈可靠控制及其控制器的参数化问题。基于Hamilton-Jacobi不等式,得到了非线性H∞状态反馈可靠控制问题可解的充分条件,并构造出了一簇控制器,使得当有执行机构失效时,闭环系统仍渐稳定且L2增益有限。研究结果解决了非线性H∞可靠控制问题并为它的综合提供了更广的视角。     

广义非线性系统的可靠H∞输出跟踪控制

针对一类广义非线性系统的可靠H∞输出跟踪控制问题,应用Tagaki-Sugeno(T-S)模糊控制方法,在执行器发生故障的情况下设计可靠控制器,使系统输出能跟踪参考信号,且跟踪误差系统渐近稳定并满足给定的H∞跟踪性能.基于线性矩阵不等式方法,给出了广义非线性系统实现H∞输出跟踪的充分条件,以及可靠控制器的设计.仿真结果表明了所设计的控制器在执行器正常或发生故障时的有效性.     

执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制

研究了带有执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制问题,采用了一种更实际的执行器故障模型.给出了系统存在可靠H∞控制器的LM I形式的充分判据以及控制器的设计方法.所设计的可靠H∞控制器可以容忍一定的执行器故障,保证整个闭环系统是渐近稳定的且满足一定的H∞性能.进一步,为了降低闭环系统的H∞性能的保守性,提出了一个具有LM Is约束的凸优化方法.最后,通过一个仿真例子说明了所给设计方法的有效性.     

不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制

研究了不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制问题.系统考虑了状态滞后、参数的不确定性、非线性及外部扰动.参数不确定性满足匹配条件,同时非线性满足有界条件.目的是设计一个状态反馈控制器,对于所有可允许的不确定性,使得当部分执行器失效时,系统仍能保持渐近稳定.基于Lyapunov泛函方法,通过求解一个线性矩阵不等式就可得到可靠H∞状态反馈控制器.用数值算例及仿真结果验证了所给方法的有效性.     

多种控制元件同时失效情形下时滞系统的可靠控制问题的研究

针对一类非线性不确定时滞系统,讨论了在执行器和传感器同时失效情形下,鲁棒可靠控制器的设计问题.此类系统中既有状态时滞,又有控制时滞,且在状态矩阵和控制增益矩阵中均含有不确定性.在假定失效的执行器和传感器输出为零的条件下,基于状态观测器,设计状态反馈控制器,使得闭环系统不仅在正常运行时保证其鲁棒稳定性,而且在特定集合中允许失效的任意一个或部分执行器和传感器同时失效时,仍能保证基本性能不变.仿真实例表明所设计的可靠控制器的有效性.     

不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制

研究了不确定非线性时变时滞系统的可靠H∞控制问题.系统考虑了状态滞后、参数的不确定性、非线性及外部扰动.参数不确定性满足匹配条件,同时非线性满足有界条件.目的是设计一个状态反馈控制器,对于所有可允许的不确定性,使得当部分执行器失效时,系统仍能保持渐近稳定.基于Lyapunov泛函方法,通过求解一个线性矩阵不等式就可得到可靠H∞状态反馈控制器.用数值算例及仿真结果验证了所给方法的有效性.     

一类非线性系统的模糊可靠控制器设计

基于T-S模糊模型,从正常闭环系统的可靠性问题入手,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究一类非线性系统的模糊可靠H∞控制器设计问题.首先,对前期已有的结果进行了描述和比较,然后给出了T-S模糊系统的数学模型,并以线性矩阵不等式(LMI)的形式提出了系统模糊可靠H∞控制器存在的充分条件和控制器设计方法.所设计的模糊可靠H∞控制器的设计方法简明,使得故障闭环系统二次稳定,满足H∞性能指标,便于应用.数值例子验证了结论的正确性和控制器设计方法的有效性.     

不确定非线性NCS鲁棒H∞保性能容错设计

针对一类不确定非线性网络化控制系统,同时考虑时延、丢包及受外部有限能量扰动的影响,研究了执行器失效故障情形下系统的鲁棒H∞保性能容错控制问题.基于T-S模糊模型,通过构造适当的李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函,推证出了使系统具有鲁棒H∞保性能容错能力的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式的形式得到了控制器的优化设计方法...     

NCS的事件触发通讯机制与主被动混合鲁棒容错控制设计

针对具有时变时延的不确定线性网络化控制系统,在离散事件触发通讯机制下,研究了执行器任意失效故障情形下的主被动混合鲁棒容错控制.首先建立基于离散事件触发通讯机制的闭环故障NCS模型,并基于H∞控制思想,设计了鲁棒故障检测观测器;其次通过离线设计的被动鲁棒容错控制器确保系统在已知故障发生时稳定,未知故障发生初期减缓系统性能下降速度;同时利用鲁棒故障检测观测器实时在线检测故障,并重构控制器补偿任意未知故障对系统的影响.最后通过仿真算例验证了文中方法的可行性.     

网络控制系统的鲁棒H_∞容错控制器设计

研究了一类网络控制系统(NCS)的鲁棒H∞容错控制器设计问题.基于一类包含网络时延和数据包丢失的网络控制系统模型,考虑了更实际、更一般的执行器部分失效情况.然后利用Lyapunov Krasovskii泛函方法,通过引入一个积分不等式,得到了此类系统的H∞鲁棒稳定性条件并且采用锥补线性化算法给出了此类系统的鲁棒H∞容错控制器的设计方法.最后,数例仿真结果表明,对于任意容许的不确定性以及执行器的故障,所设计的控制器能使系统鲁棒渐近稳定,且具有H∞范数界.     

非线性系统H_∞模糊输出反馈容错控制

研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了H∞模糊输出反馈容错控制器存在的充分条件.通过求解由一组LMI所表示的凸优化问题可以得到次优H∞模糊反馈容错控制器.所设计的控制器可保证系统在故障时满足给定H∞性能约束下,使正常情况下的H∞性能最优.最后通过对小车倒立摆系统的仿真验证了该设计方法的有效性.     

基于LMI的鲁棒H∞容错动态输出反馈控制设计

针对线性不确定系统,研究了其执行器失效情况下鲁棒容错H∞动态输出反馈控制设计问题.基于连续型执行器故障模型,利用线性矩阵不等式(LMI)方法提出了线性不确定系统动态输出反馈H∞容错控制器存在的充分条件,给出了动态输出反馈H∞控制器的设计方法.所获得的控制器不仅能使故障系统鲁棒稳定,并且能达到给定的H∞性能指标.仿真实例证明了所提出设计方法的有效性.     

一类线性不确定系统H∞鲁棒可靠观测器、控制器的设计

主要研究了一类线性不确定系统的基于观测器的H∞鲁棒可控制问题.在LMI方法的基础上给出了经估计H∞鲁棒可靠控制的设计方案,使设计的闭环系统能对所有允许的不确定性及对指定执行器子集合中的任意执行器失效时,仍能保持具有H∞范数界的二次稳定,并通过仿真验证了结果的正确性和有效性.     

线性系统动态输出可靠H_∞控制

对于线性系统,研究了基于线性矩阵不等式的动态输出反馈可靠H∞控制器设计问题.在设计过程中,使用了比离散故障更实际的连续故障模型.不论有无故障,设计的可靠控制系统均保证了执行器的渐近稳定性和H∞性能.在保证故障发生时一个给定H∞性能界的前提下,优化无故障情况下系统的H∞性能.一个数值例子说明了提出方法的设计过程和有效性.     

不确定非线性时变时滞系统的鲁棒H∞可靠控制设计--LMI方法

研究一类不确定非线性时变时滞系统的状态反馈鲁棒H∞可靠控制问题，基于LMI方法提出一种对执行器失效具有完整性，对参数不确定性具有鲁棒性。且满足给定干扰衰减系数的鲁棒可靠控制器设计方法．     

具有控制器增益变化的离散时滞系统鲁棒H?可靠控制

研究了具有控制器增益变化的离散时滞系统鲁棒H∞可靠控制问题。在考虑更一般、更实际的执行器连续故障模型的基础上,分别给出了系统控制器具有乘性摄动和加性摄动时的H∞可靠控制器存在的充分条件;设计的可靠控制器不仅能够保证系统稳定,且满足H∞性能约束。最后仿真实例说明了方法的有效性。     

基于观测器的非线性系统鲁棒H_∞可靠控制

针对非线性不确定系统,在执行器发生故障的情况下,研究了系统的鲁棒H_∞可靠控制器和系统状态观测器的设计.从Lyapunov稳定性和鲁棒H_∞可靠控制的定义出发,通过构建观测器型状态反馈的闭环控制系统,得到了鲁棒H_∞可靠控制器和状态观测器需要满足的不等式.利用相关引理,将不等式转化为等价的线性矩阵不等式,给出了系统的控制器和状态观测器的表达式.经仿真验证,所设计的基于观测器的非线性不确定系统的鲁棒H_∞可靠控制系统,在执行器失效时系统对允许范围内的结构不确定性具有一定的抗干扰和容错能力,检验了所提出方法的有效性和可行性.     

一类非线性不确定时滞系统的可靠H^∞控制

研究了一类非线性不确定动态时滞系统的鲁棒可靠H^∞控制问题,其中状态矩阵和状态退延矩阵的参数不确定性是范数有界的,模型的非线性不确定性是增益有界的,而它们无需满足匹配条件。基于Lyapunov稳定性理论导出了执行器失效情形下的可靠H^∞控制器存在的充分条件,通过求解一个线性矩阵不等式（LMI）来设计控制律。文中算例验证了该设计方法的有效性。     

非线性离散时滞系统的非脆弱H_∞保成本容错控制

基于Lyapunov稳定性理论,研究一类不确定非线性离散时滞系统的非脆弱H∞保成本容错控制问题.在考虑执行器故障和控制器参数存在加法摄动的情况下,利用线性矩阵不等式方法,给出了非脆弱H∞保成本容错控制律的存在条件、非脆弱H∞保成本控制器的设计方法和控制器的清晰的表达形式.最后通过一个仿真算例,验证了本文提出算法的有效性.