基于LMI的一类非线性不确定状态及输入时滞系统的鲁棒H∞控制器设计

考虑了一类状态及控制具有非线性不确定时滞的系统,应用线形矩阵不等式(LMI)方法给出了它的鲁棒H∞控制器设计方法.应用Lyapunov稳定性理论得到相应的LMI,通过对其求解得到既能使闭环系统鲁棒镇定又能保证闭环系统鲁棒H∞性能的控制器.     

一类非线性不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对一类具有非线性不确定性的时滞系统,研究了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计.假设非线性项是范数有界的,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了系统H∞鲁棒镇定的充分条件,仅通过求解一个相应的线性矩阵不等式,就可得到鲁棒H∞控制器,使得闭环系统对于所有的不确定项满足鲁棒H∞性能,给出算例说明算法的有效性.     

非线性不确定系统的鲁棒自适应Backstepping控制

针对一类有界扰动不确定非线性系统,讨论了鲁棒自适应ε输出跟踪问题．利用Backstepping方法和鲁棒控制技术,对存在未知参数和动态不确定性的非线性系统设计了一种自适应输出反馈控制器．基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅保证闭环系统状态全局一致有界,而且使系统的跟踪误差收敛到一个很小的邻域内．仿真结果表明了所设计方法的有效性．     

不确定系统的鲁棒容错H∞控制

针对不确定线性连续系统,研究了执行器失效情况下的鲁棒容错H∞控制问题.利用LMI给出了对任意执行器故障均保持渐近稳定且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错H∞控制器存在的充要条件,进一步给出鲁棒容错最优H∞控制器的优化设计算法.采用所设计的状态反馈控制器,当任意执行器出现故障时,闭环系统仍保持渐近稳定且满足给定的干扰衰减性能指标.     

带有时滞的离散不确定系统的鲁棒稳定性

考虑了带有时滞的离散不确定系统的鲁棒D-稳定化问题，利用矩阵范数理论给出了系统稳定的充分条件，进而推广了该文的结果．对两类给定结构的控制器，得到了相应的不确定的离散闭环系统的鲁棒D-稳定的充分条件．基于这些条件，给出了相应的鲁棒D-稳定化控制器的设计方法，并举例说明了提出的方法的有效性．     

基于微分律的机车单元制动器自适应鲁棒控制

针对机车单元制动器制动时闸瓦位置控制中存在的时变扰动等非线性因素,结合Lyapunov稳定性理论,构造基于super-twisting观测器和微分控制律的自适应鲁棒控制器,并对其应用效果进行研究。设计super-twisting观测器对轮瓦间因挤压产生的时变扰动进行估计并对估计误差自适应模糊逼近以削弱时变扰动;引入微分控制律并通过求解微分方程确定控制器中的鲁棒项。理论分析及仿真结果表明,系统各状态变量闭环输出有界,跟踪误差及滑模面导数一致有界并收敛于0,滑模面常值收敛。系统输出能够快速、稳定且精确跟踪输入,并对外部时变扰动具有较强的鲁棒性。     

基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器设计

研究基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器的设计问题.不确定性假设是时变非线性的但范数有界.首先,用带有广义约束的广义代数Riccati不等式(GARI),给出所设计的控制器使得闭环广义时滞系统容许且传递函数H∞范数有界的充分条件;其次,通过广义时滞系统的受限等价变换,去掉广义约束,转化为线性矩阵不等式的可解性问题,并通过线性矩阵不等式的解,给出了系统基于观测器的鲁棒H∞控制律的参数化表示.     

一类非线性系统的自适应模糊观测器设计

针对一类不确定非线性系统提出了自适应模糊观测器设计方法。该观测器采用模糊系统逼近非线性函数,它不要求被观测对象结构和参数已知的条件,并对估计误差、模糊逼近误差和外扰的存在采用了鲁棒监督项以保证良好的观测性能,该观测器是对非线性广义Luenberger自适应观测器的一种扩展。该方法的有效性得到理论证明和仿真实验的验证。     

不确定时滞系统鲁棒H∞控制器的设计

基于Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,针对不确定线性时滞系统,分析了系统同时具有鲁棒稳定性能和H∞性能的充分条件,在此基础上,设计了不确定线性时滞系统的鲁棒无记忆的H∞控制器和鲁棒有记忆的H∞控制器,并给出了相应的证明,最后通过仿真实例验证了设计方法的有效性.     

不匹配不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪控制

针对一类具有外部扰动的不匹配不确定SISO仿射非线性系统提出了一种光滑、简单的鲁棒跟踪控制器.利用反馈线性化技术和Lyapunov方法,在不匹配不确定项满足一定的约束条件下,所设计的控制器能主动克服不确定项和外部扰动对系统的影响,并且无需每步控制进行范数计算,同时控制器中没有Lyapunov函数,得到的是具体的控制表达式.基于Lyapunov稳定性定理证明了在该控制器的作用下能保证输出跟踪误差及相应闭环系统的状态实用稳定.仿真结果证明了方法的有效性.     

一类线性时滞不确定系统的鲁棒稳定性分析和鲁棒控制器设计

利用Lyapunov方法研究带有非线性不确定参数的线性时滞系统的鲁棒稳定性和鲁棒镇定问题.针对该系统给出其鲁棒稳定性条件及无记忆状态反馈控制器设计方案,所得判别条件和控制器均以LMI的形式给出.最后给出算例说明结论的有效性.     

非线性时滞系统状态反馈跟踪控制

针对一类严格反馈非线性时滞系统,采用反推(backstepping)技术,提出了一种状态反馈跟踪控制器的设计方案.采用占有(domination)方法处理系统的非线性时滞函数.在系统非线性函数满足Lipschitz条件的假设下,实现对给定参考信号的全局渐近跟踪,并保证了闭环系统所有信号一致有界.通过构建一个Lyapunov-Krasoviskii泛函,证明了闭环系统的稳定性.最后,通过一个仿真实例说明了所提方案的可行性.     

不确定时变时滞非线性系统多模型切换跟踪控制)

考虑了当系统存在不确定情况下,一类非线性时变时滞系统的多模型切换跟踪控制的设计问题。首先利用时滞T-S模糊模型对其进行建模;然后在不确定性满足增益有界的条件下,得到了该类时变时滞非线性系统满足闭环稳定和H∞跟踪控制性能的充分条件;最后根据所选定的变量,通过多模型切换控制,将相应的区域控制器切换为全局控制器,而其他控制器不起作用,实现对整体非线性系统的逼近与控制。仿真结果证明了方法的有效性。     

具有冗余执行机构的不确定非线性系统的H∞状态反馈可靠控制

研究了具有冗余执行机构的不确定非线性系统的H_∞状态反馈可靠控制问题.用耗散理论,基于Hamil-ton Jocabi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及控制器的设计算法.     

两种非线性鲁棒PID控制器

针对非线性船舶航向保持系统,给出一种基于精确反馈线性化和闭环增益成形算法的非线性鲁棒PID控制器,该非线性PID控制器由非线性函数项和鲁棒PID控制器组成。另外,还给出一种完全基于闭环增益成形算法的非线性鲁棒PID控制器,其包含了具有定时功能的开关元件,两种非线性PID控制器在提高系统鲁棒性能的基础上,简化了控制器设计,从仿真结果可以看出,航向保持效果良好。     

T-S模糊控制系统的稳定性研究

针对非线性系统的T-S(Takagi-Siugeno,T-S)模糊控制模型,在分析模糊控制系统稳定性的基础上提出了系统新的稳定性条件和分析方法,减小了以往稳定性判定方法的局限性,增加了稳定性条件的信息,从而保证了判稳条件的宽松.     

不确定时变时滞切换系统的鲁棒H_∞控制

针对一类参数不确定时变时滞线性切换系统,研究了鲁棒H∞控制器的设计问题.首先利用积分不等式和引入自由权矩阵的方法,得到了系统稳定及控制器存在的一个充分条件.此条件依赖时滞大小但不要求时滞函数的导数信息.然后将其转化为线性矩阵不等式(LMI)表示,最后给出了算例说明该方法的有效性和可行性.     

一类可非线性控制系统的降维观测器设计与仿真

论文主要研究为一类Lipschitz非线性系统设计全维和降维观测器.基于微分中值定理和一个重要的矩阵不等式,研究了这类非线性系统观测器存在的充分条件,并且以线性矩阵不等式的形式给出,所得结论至少是已有文献的补充.此外,获得的充分条件要比文献中这类非线性系统降维观测器的设计方法要减少保守性.同文献[1]相比,避免了解高阶线性矩阵不等式,而且线性矩阵不等式的可解性也更优于已有文献中矩阵不等式的可解性.最后,仿真算例验证了结论的有效性.     

Smith自适应模糊PID控制算法的研究及仿真

针对常规PID控制器在控制具有时变、大滞后等特性的实际被控对象效果不理想的问题,综合Smith预估控制和自适应模糊PID控制的优点,提出了一种新的控制器-Smith自适应模糊PID控制器．介绍了组成原理,分析了在控制时变、大滞后对象时的优点,给出了该控制器的具体设计方法．仿真结果表明,所设计的控制系统超调量小、调节时间短、响应速度快、动、稳态性能好,适用于参数变化的大时滞工业过程．