一类受扰时滞系统的滑模观测器设计

针对一类时滞系统,首先考虑时滞系统不包含外部干扰时观测器的设计问题,其次考虑了包含外部干扰的时滞系统的观测器设计问题·所研究的时滞系统中包含的干扰项由两部分组成,一部分是满足全局李普希兹条件的非线性项,另一部分为有界不确定项,并且系统时滞是可变的·基于李亚普诺夫稳定性理论利用滑模控制使得误差系统镇定,并将该稳定性问题转化为一类线性矩阵不等式的求解问题,使得构造的滑模观测器能够观测原系统·最后给出仿真实例,说明所设计的观测器是有效可行的·     

一类离散广义系统的观测器设计

本文主要研究一类离散时滞非线性广义系统的观测器设计问题。当状态变量不完全可获得时,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统的状态观测器设计,保证了误差系统全局渐近稳定,并且将结果推广到系统方程含有不确定性的情形。最后的仿真示例验证了该方法的可行性与有效性。     

一类非线性系统的基于观测器的H∞输出反馈设计

某些非线性系统可以通过全局线性化方法 ,转化为线性时变系统 ,因而可通过研究全局线性化后的线性时变系统来处理非线性系统的相关问题 .基于这一思路 ,利用线性微分包含的概念 ,对一类可化为多胞型线性微分包含的非线性系统 ,给出其基于观测器的 H∞ 输出反馈设计方法 ,得到的反馈控制律能使闭环系统内稳且具有 H∞干扰衰减 .文中对双边投影引理和 Finsler引理进行了扩展 ,从而可以处理基本矩阵不等式中块对角矩阵的消去问题 .利用这一结果 ,把基于观测器的H∞输出反馈设计的一充分条件化为线性矩阵不等式 ( LMI) ,进而利用已有的 LMI工具箱对控制律进行求解 .从而避免了采用非线性系统设计的一般方法时必须面对的求解 Hamilton- Jacobi不等式或等式方程的困难     

一类非线性系统的基于观测器的H~∞输出反馈设计

某些非线性系统可以通过全局线性化方法 ,转化为线性时变系统 ,因而可通过研究全局线性化后的线性时变系统来处理非线性系统的相关问题 .基于这一思路 ,利用线性微分包含的概念 ,对一类可化为多胞型线性微分包含的非线性系统 ,给出其基于观测器的 H∞输出反馈设计方法 ,得到的反馈控制律能使闭环系统内稳且具有 H∞干扰衰减 .文中对双边投影引理和 Finsler引理进行了扩展 ,从而可以处理基本矩阵不等式中块对角矩阵的消去问题 .利用这一结果 ,把基于观测器的 H∞ 输出反馈设计的一充分条件化为线性矩阵不等式 (L MI) ,进而利用已有的L MI工具箱对控制律进行求解 .从而避免了采用非线性系统设计的一般方法时必须面对的求解 Ham ilton- Jacobi不等式或等式方程的困难 .     

非线性时变时滞关联系统的复合分层抗干扰控制

利用干扰观测器技术和L2-L∞控制方法为一类带有多干扰的非线性时变时滞关联系统设计了复合抗干扰控制器。系统受到的干扰可以分为两类:第一类干扰由外部线性系统描述,并且与控制输入在同一通道;第二类干扰假定满足范数有界条件。设计干扰观测器估计第一类干扰,并利用干扰估计值进行前馈补偿;利用L2-L∞控制方法对第二类干扰进行衰减。利用Lyapunov函数理论分析了闭环系统的稳定性,并以线性矩阵不等式的形式给出了可解的时滞依赖条件。最后,利用数值仿真验证了所提方法的有效性。     

一类单边Lipschitz系统的脉冲观测器设计

为了研究一类单边Lipschitz非线性系统的脉冲观测器设计方法,构造了与脉冲发生时间序列相关的时变Laypunov函数分析相应观测误差系统的稳定性,结合线性矩阵不等式技术和单边Lipschitz条件,得到了的观测器指数收敛的充分条件和观测器增益矩阵的求解方法。研究结果表明:时变Laypunov函数能有效处理脉冲发生对误差系统稳定性的影响,而基于单边Lipschitz条件设计的观测器比基于传统的Lipschitz条件设计的观测器具有更广的应用范围。     

混合时变时滞神经网络的状态估计器设计

研究了混合时变时滞(离散时滞和分布时滞)神经网络的状态估计问题.离散时滞在一个区间上变化,区间下界不一定为零.通过构造一个新的Lyapunov泛函,结合Jensen积分不等式,可以得到一个时滞相关状态估计器设计方法,使得误差系统是全局渐近稳定的,所得结果由线性矩阵不等式形式给出.数值算例证明了本文方法的有效性和优越性.     

不确定离散时滞大系统的鲁棒稳定性

对于一类具有时变时滞以及非线性不确定性的离散大系统,考虑了其鲁棒稳定性问题.基于Lyapunov泛函方法及矩阵范数不等式方法,提出了这类时滞大系统的时滞无关鲁棒稳定性判据,所得判据条件由一族Lyaunov方程以及代数不等式给出,计算简单,验证方便.最后以一个数值实例表明了本文所得结论的正确性.     

一类Lipschitz非线性时滞离散广义系统降维观测器的设计

针对时滞离散广义系统降维观测器的设计问题,提出一类Lipschitz非线性时滞离散广义系统降维观测器的设计方法。首先,基于时滞离散广义系统的可观性对系统进行变换,将系统变换为易于求取降维观测器的形式;其次,基于非线性系统观测器设计的Lyapunov稳定性理论,通过讨论时滞系统中的Lipschitz非线性项,分两种情况设计出了时滞系统的两个降维观测器;最后,为使得时滞系统与降维观测器的误差系统渐近稳定,利用线性矩阵不等式(LMI)的方法分别给出了两个降维观测器存在的充分条件,并通过数值算例验证了该类降维观测器设计方法的有效性。     

一类非线性中立型时滞系统的鲁棒H∞控制

研究了一类带有非线性摄动的中立型时滞系统的鲁棒H∞控制问题,时滞是时变的,非线性摄动满足全局Lipschitz条件.通过所构造的新的Lyapunov-Krasovskii泛函,依据Lyapunov稳定性定理,设计一个线性无记忆的状态反馈控制器,使得相应的闭环系统在非线性摄动存在情况下是稳定的,且满足H∞性能指标,并基于线性矩阵不等式(LMI)方法,求解相应问题.     

一类具有未知干扰的Markov跳变系统故障检测

针对一类具有未知扰动的Markov跳变系统的故障检测问题，设计出了系统的优化故障检测观测器．通过对系统进行重构，获取了包括未知扰动、建模误差等未知输入信号和故障信号的残差动态特性，分别选取残差的扰动信号和故障信号的能量范数指标来体现其对扰动的抑制作用和对故障的灵敏性，并将故障检测观测器的设计描述为一个优化问题．利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式，证明并给出了故障检测观测器有解的充分条件，提出了优化设计方法．所设计的观测器使系统具有随机稳定性，抑制干扰能力强，满足所给的范数指标．仿真算例结果表明，在故障发生时，优化观测器可以很灵敏地检测出故障，并能将未知扰动对残差的影响有效地抑制在给定的范围内。     

Optimal disturbances rejection control for singularly perturbed systems with time-delay

The optimal control design for singularly perturbed time-delay systems affected by external disturbances is considered. Based on the decomposition theory of singular perturbation, the system is decomposed into a fast subsystem without time-delay and a slow time-delay subsystem with disturbances. The optimal disturbances rejection control law of the slow subsystem is obtained by using the successive approximation approach (SAA) and feedforward compensation method. Further, the feedforward and feedback composite control (FFCC) law for the original problem is developed. The FFCC law consists of linear analytic terms and a time-delay compensation term which is the limit of the solution sequence of the adjoint vector equations. A disturbance observer is introduced to make the FFCC law physically realizable. Numerical examples show that the proposed algorithm is effective.     

一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒输出反馈控制

针对状态不可观测的情况,重构系统状态,提出了一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒镇定问题.考虑每个切换子系统都是模糊系统的切换系统模型,利用切换技术,对于系统状态采用多Lyapunov函数方法,对于观测器误差采用共同Lyapunov函数方法,给出了切换律设计.利用平行分布补偿算法(PDC),给出了基于观测器的切换模糊反馈控制器设计,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的反馈控制器和切换律下具有鲁棒性.最后通过数值仿真例子验证了该设计方法的有效性和可行性.     

基于滤波器的中立跳变系统参数估计和故障检测

研究了一类含时滞和不确定性的中立跳变系统的参数估计和故障检测问题,通过重构系统,获取了包括未知输入、模型不确定性和时滞的误差动态特性.故障检测滤波器和鲁棒故障检测滤波器的存在条件都以线性矩阵不等式的形式给出.所设计的受限于模态的故障检测滤波器使得系统随机稳定,具有很好的抗扰性能和故障检测能力.仿真示例说明了设计方法的有效性.     

对B.A.Ogunnaike的滞后观测器的异议

本文对美国Wisconsin大学B.A.Ogunnaike在其博士论文中提出的一种设计滞后观测器的新方法进行研究指出,Ogunnaike的滞后观测器要求被观测系统必须满足在任何控制作用下,不可测状态渐近稳定的条件。事实上,一般系统是不满足这一要求的。文章指出了Ogunnaike对滞后观测器存在的充要条件在证明过程中的错误,对该观测器提出异议。     

具有干扰输入的一类不确定线性系统的有限时间观测器设计

借助于有限时间稳定性的概念,对于具有干扰输入的线性系统引入了有限时间观测器的概念,这一概念保证,在给定的有限时间区间内,观测误差小于一个给定的界,这里所讨论的干扰输入满足一个动态方程．利用线性矩阵不等式（LMI）的方法,讨论了具有干扰输入的一类不确定性线性系统存在有限时间观测器的一个充分务件,并给出了观测器的具体设计．     

基于故障诊断观测器的非线性时滞时变奇异系统的容错控制

为了解决控制理论中的系统安全性与可靠性问题,考虑到时滞时变普遍存在于此类系统中,沿着故障诊断和容错控制解决问题的思路,针对基于故障诊断观测器的非线性时滞时变奇异系统的容错控制问题进行研究,构造了一种新型的故障诊断观测器,结合Lyapunov稳定性理论研究了故障诊断观测器的状态估计误差,构建了状态反馈的容错控制器,利用Schur补引理以及一些基本的控制理论得到了故障诊断观测器和容错控制器存在的线性矩阵不等式(LMI)的充分条件,确定了闭环系统的稳定并且符合所给定的性能指标。通过Matlab仿真实例验证了所提方法的简便性以及实用性。此方法很好地克服了系统中存在的非线性、扰动以及时滞时变问题。     

带有不确定量的Lipschitz非线性时滞系统的稳定性分析和观测器设计

分析了一类带有不确定量的Lipschitz非线性时滞系统的稳定性和观测器设计。关注的问题是设计一全维观测器以确保误差系统二次稳定。通过利用矩阵分解和解线性矩阵不等式,根据一些自由参数,希望设计的观测器显式表达式被导出。     

带有不确定量的Lipschitz非线性中立型时滞——系统的稳定性分析和观测器设计

涉及一类带有不确定量的Lipschitz非线性中立型时滞系统性分析和观测器设计．关注的问题是设计一全维观测器以确保误差系统二次稳定．通过利用矩阵正定分解,矩阵的奇异值分解,解线性矩阵不等式和广义逆定理,根据一些自由参数所希望设计的观测器然后被导出．