随机传输的量化网络化系统故障检测

研究了具有传感器量化数据随机丢失情况下非线性网络控制系统的故障检测问题.考虑到数据量化和网络噪声等不确定因素对网络控制系统故障检测性能的影响,建立了随机非线性网络化控制系统模型,并将网络控制系统的故障检测问题转化为H∞扰动问题.基于获得的扩展滤波误差系统模型,利用李雅普诺夫函数方法,给出了线性矩阵不等式形式的结论,在线性矩阵不等式具有可行解情况下,设计了观测器形式的故障检测滤波器.给出了数据传输率和量化水平与故障检测性能之间的数量关系,仿真结果验证了所得结论的有效性.     

基于网络控制系统的感应电动机H_∞鲁棒控制

为解决网络化感应电机控制中的干扰抑制问题,提出了感应电机网络化鲁棒控制模型。该模型运用直接反馈化方法将具有强非线性的感应电机数学模型线性化,然后引入具有时延的网络控制系统。通过设定最大网络时延,并运用矩阵不等式等方法,给出了系统鲁棒稳定的充分条件和状态反馈控制算法。仿真结果表明,该鲁棒控制策略动态性能优于具有时延的比例微分积分控制(PID)方法,能够对转子电阻参数摄动进行有效抑制。     

基于网络控制系统的感应电动机H_∞鲁棒控制

为解决网络化感应电机控制中的干扰抑制问题,提出了感应电机网络化鲁棒控制模型。该模型运用直接反馈化方法将具有强非线性的感应电机数学模型线性化,然后引入具有时延的网络控制系统。通过设定最大网络时延,并运用矩阵不等式等方法,给出了系统鲁棒稳定的充分条件和状态反馈控制算法。仿真结果表明,该鲁棒控制策略动态性能优于具有时延的比例微分积分控制(PID)方法,能够对转子电阻参数摄动进行有效抑制。     

基于逻辑斯谛映射的非线性控制系统量化效应

参照逻辑斯谛映射构造了一个简单非线性数字控制系统,结合数值分析和动力学基本方法,分析A/D转换、系数以及乘积运算量化效应在该系统中的表现,揭示了量化在非线性控制系统中的一些独特性质.研究表明,由于量化效应的影响,一些非线性控制系统不可能由数字系统实现,而一些理想状态下的混沌系统则可能转变为稳定的周期系统.研究结果可为进一步研究非线性系统量化效应问题提供理论基础.     

基于TAF-MFNN的奇异摄动系统的自适应控制

研究了激活函数可调的神经网络在非线性奇异摄动系统的稳定控制器设计中的应用,给出了利用激活函数可调的神经网络设计非线性奇异摄动系统的方法.网络参数通过梯度下降法进行在线学习,利用Lyapunov方法证明了反馈系统的稳定性,仿真实验验证本方法的有效性.结果表明,利用激活函数可调的神经网络具有结构简单,逼近函数能力强等特点.     

变采样周期网络控制系统的量化状态反馈控制

研究了一类具有变采样周期的网络控制系统的量化状态反馈控制问题.将从传感器到控制器的随机时延作为系统的时变采样周期,通过将具有时变采样周期、随机时延和量化器的网络控制系统建模为M arkov跳变系统,利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出了系统指数均方稳定的充分条件,并设计了一种量化状态反馈控制器.通过仿真算例说明了所提方法的有效性.     

一类模糊不确定时滞系统的非脆弱控制

研究了一类模糊不确定时滞系统的非脆弱控制问题.针对控制器增益具有加性摄动、乘性摄动两种情况,基于Lapunov稳定性分析方法,提出了用非线性矩阵不等式表示的模糊时滞不确定系统的时滞相关稳定性判据;采用参数设定方法及其Schur补引理,把非线性矩阵不等式条件转换成线性矩阵不等式条件;一个仿真实例验证了本文提出方法的有效性.     

具有区间时滞网络控制系统的稳定性分析

针对一类具有不确定网络诱导区间时滞和非线性干扰的网络控制系统,通过利用一种改进的区间时滞相关的Lyapunov函数以及扩展的Jessen不等式,推导出网络控制系统渐进稳定的充分条件.该方法既未使用模型变换,也没有引入自由权变量.与已有的结果相比,所提出的算法具有更低的保守性和更高的效率.另外,通过数值算例验证了所提出算法的优越性.     

非线性控制系统的几乎干扰解耦

本文先从干扰解耦入手建立一种较易分析的模型,然后利用非线性控制系统设计的奇异摄动方法,给出可以几乎干扰解耦的判据.     

一类非线性不确定奇摄动系统的全局鲁棒控制

研究一类具有非线性扰动的奇摄动控制系统的全局鲁棒控制问题. 通过采用两时标方法分别对快慢系统设计稳定控制器, 并由此给出对整个系统的组合控制, 它使整个系统全局鲁棒镇定. 同时, 给出稳定界的估计. 最后给出了定理结果应用的例子.     

一类非线性网络控制系统的鲁棒镇定问题

研究了一类带有不确定的非线性网络控制系统(NCSs)的鲁棒镇定问题。在非线性NCSs中,被控对象被表示为一个带有不确定的Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型。利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和时滞输入方法,针对不确定非线性NCSs,给出了一个基于线性矩阵不等式(LMIs)形式的网络控制器设计方法。     

Modeling and stabilization for a class of nonlinear networked control systems: a T-S fuzzy approach

The stabilization problem for a class of nonlinear networked control systems （NCSs） is investigated in this paper. A Takagi Sugeno （T-S） fuzzy model is employed to represent the nonlinear controlled plant in the NCSs. Based on parallel distributed compensation （PDC） technique, a novel model of the nonlinear NCSs is established firstly in consideration of both network-induced delay and packet losses in transmission. Then a stability condition of the nonlinear NCSs is presented in terms of linear matrix inequalities （LMIs） by using the Lyapuno~Krasovskii functional method and the delay input approach. Furthermore, the control design of the nonlinear NCSs is developed by means of LMIs. Finally, a numerical example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于离散T-S模糊模型的非线性网络控制系统的镇定

在考虑了数据丢包和网络诱导时滞情形下,研究了一类非线性网络控制系统的镇定问题,其中被控对象是由一个离散T-S模糊模型描述的.利用平行分布补偿技术,建立了这类非线性网络控制系统的一个新的模型,得到了该系统稳定的充分条件,给出了基于线性矩阵不等式的模糊控制器的设计方法.数值例子说明了结论的有效性.     

基于多包传输的网络控制系统控制器设计

考虑传感器到控制器通道上时延和丢包的非均匀分布特性,建立了基于多包传输的连续时间网络控制系统模型.通过定义Lyapunov泛函,并应用Jensen不等式,提出了具有非均匀分布的时延和丢包的网络控制系统镇定控制器设计方法;同时将该结果扩展到控制器到执行器通道存在非均匀分布时延和丢包的网络控制系统中.对于传感器到控制器通道和控制器到执行器通道同时采用多包传输的情况,本文提出的控制器设计方法依然可行.数值例子验证了本文给出的控制器设计方法的有效性.     

变参数网络控制系统的双模态离散跳变模糊控制

研究了一类变参数非线性网络控制系统随机稳定性和控制器设计问题.针对具有有界随机延迟和数据包丢失的不确定网络控制系统,提出一种离散时间跳变模糊方法,建立其双模态不确定Takagi-Sugeno模糊数学模型,综合刻画了网络的有界随机时延和丢包特性、网络传输的不对称性以及控制对象的不确定性非线性动力学现象.基于该模型,利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,推导出系统随机稳定的充分条件,给出了具有分段二次Lyapunov稳定与次优性能指标的保成本状态反馈模糊控制器的设计方法.该方法归结为一组双线性矩阵不等式,可利用同伦迭代算法求解.数例仿真结果表明,对于任意容许的不确定性,该方法设计的控制器能使系统随机稳定.     

量化的连续时间网络控制系统的H_∞控制

考虑带有两个量化器的连续时间网络控制系统的控制问题,量化器采用静态量化形式.在系统中,状态和控制信号分别在传感器和控制器两侧进行量化.采用李亚普诺夫函数方法、Jessen不等式方法,引入松散变量技术和扇形有界方法获得了基于线性矩阵不等式的H∞性能分析条件,在此基础上给出了量化的网络系统H∞控制器的设计方法.数学例子说明了此方法的有效性.     

一类非线性关联控制系统的结构与关联镇定

建立了具有滞后控制向量函数的多组多滞后定带非线性控制系统的结构概念;采用李雅普诺夫函数镇定的等价法,给出了具有扰动结构参数的多组多滞后定常非线性关联控制系统鲺关联镇定。同时给出了扰动参数与滞后非线性项界线的估计公式。     

有网络限制的MIMO网络化控制系统的稳定性 分析与控制器设计

为了解决网络约束的情况下多输入多输出(MIMO)网络化控制系统(networked control systems, NCSs)的镇定分析和控制器设计问题,在有限网络接入通道的条件下,为MIMO网络化控制系统建立一个离散切换时滞模型. 基于所建立的新型切换Lyapunov-Krasovskii方程,提出一个新的线性矩阵不等式的稳定标准;在获得稳定条件的情况下,应用迭代算法设计出静态输出反馈控制器. 数字仿真结果表明了所提出方法的创新性和有效性.     

一类带有马尔科夫丢包的非线性网络控制系统的镇定

研究了一类非线性网络控制系统(NCS)的镇定问题.通过采用丢包依赖的Lyapunov函数方法,得到带有马尔科夫丢包的非线性NCS的稳定性定理,并以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出镇定模糊控制器的设计方法.