Network-Based H∞ Filtering for Linear Systems with Randomly Varying Sensor Delay

An H∞ filter design for linear time delay system with randomly varying sensor delay is investigated.The delay considered here is assumed to satisfy a certain stochastic characteristic.A stochastic variable satisfying Bernoulli random binary distribution is introduced and a new system model is established by employing the measurements with random delay.By using the linear matrix inequality (LMI) technique,sufficient conditions are derived for ensuring the mean-squace stochastic stability of the filtering error systems and guaranteeing a prescribed H∞ filtering performance.Finally,a numerical example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

具有短时延和丢包的网络控制系统鲁棒H∞控制

研究了一类具有网络诱导时延和数据包丢失的不确定网络控制系统的鲁棒H∞控制问题.通过增广系统状态,将反馈通道和前向通道均存在短时延和丢包的网络控制系统建模为包含4个子系统的切换系统,基于增广系统模型提出新形式的静态输出反馈控制律.结合时窗丢包率概念与平均驻留时间方法,得到保证闭环网络控制系统鲁棒渐近稳定且满足鲁棒加权H∞性能指标的充分条件.基于线性矩阵不等式处理技巧与锥补线性化算法,给出双通道丢包依赖的变增益输出反馈鲁棒H∞控制器设计步骤.设计实例验证了所提控制方法的有效性.     

丢包信息部分已知的变采样周期网络控制系统的H∞控制

研究了基于时变采样周期网络控制系统的H∞控制问题.考虑数据丢包个数有界且符合一个有限状态的Markov链,设计状态反馈控制器,将具有网络时延和丢包的NCSs建模为Markov跳变系统.针对数据丢包的信息难以精确获得的情况,即转移概率部分已知时,基于李雅普诺夫方法,给出系统随机稳定且具有H∞范数界γhkj的充分条件.基于LMIs技术,获得控制器设计方案.数值实例表明该方法是有效的并具有较好的H∞性能.     

带分布时滞奇异系统的H∞故障检测

研究了带分布时滞奇异系统的故障检测问题，设计观测器形式的故障检测滤波器作为残差产生器，将故障检测滤波器设计归结为H∞滤波。利用Lyapunov-Krasovskii方法，给出奇异时滞系统H∞故障检测滤波器存在的充分条件。应用线性矩阵不等式技术，得到问题的解。     

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。     

不确定奇异系统的鲁棒故障诊断滤波器设计

研究了带参数不确定性和干扰输入的奇异系统的鲁棒故障诊断滤波器设计问题.设计H∞滤波器作为残差产生器，使残差与故障加权之间的误差尽可能小.给出了残差误差系统对所有满足条件的不确定性是容许的且残差误差与干扰输入的L2范数的比值最小的充要条件，并给出残差产生器各系数矩阵的求解方法.     

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.     

不确定广义时变时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对具有时变时滞和线性分式参数不确定性广义系统,研究基于状态反馈的鲁棒H∞控制问题.利用增广Lyapunov泛函并结合自由权矩阵方法,保留了Lyapunov泛函导数中的时滞上界信息,得到时变时滞广义系统的一个新的有界实引理(BRL).在此基础上,给出不确定广义时变时滞系统H∞状态反馈控制律的一个直接设计方法.所给结果均以严格线性矩阵不等式(LMI)表示.数值实例表明了结果的有效性和较小保守性.     

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.     

具有非线性摄动网络控制系统的量化控制设计

针对具有网络诱导时延及数据包丢失的非线性摄动网络控制系统,考虑系统存在量化误差及非线性摄动等干扰,建立具有一般性的网络控制系统新模型.基于李雅普诺夫稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出网络控制系统渐进稳定的充分条件和量化反馈控制器设计方法.通过求解凸优化问题获得具有非线性摄动网络控制系统的最大允许时滞界.最后,仿真示例验证了所提出方法的有效性.     

带有通讯能量约束的网络控制系统的H∞控制

文章研究带有通讯能量约束的网络控制系统的H∞控制问题．传感器使用不同能量级传输信息导致不同的丢包率．考虑传感器通讯能量约束,将网络控制系统建立为随机闭环系统,利用Lyapunov函数方法,以LMIs的形式给出保证闭环系统随机均方渐近稳定的充分条件和H∞控制器设计方法．     

基于事件触发的网络化H∞滤波

文章研究在网络环境下线性系统的H∞滤波问题．考虑到网络通讯带宽的限制,提出一个新的离散事件触发传输方案来避免传输一些冗余（不必要）信息．然后,利用Lyapunov泛函方法,以线性矩阵不等式（LMI）的形式给出系统在网络环境下H∞滤波器存在的充分条件．同时也给出滤波器和事件触发方案的联合设计方法．最后通过一个数字例子说明所提方法的有效性．     

LMI Approach to Observer-based FD Systems Designing

Increasing the robustness to the unknown uncertainty and simultaneously enhancing the sensibility to the faults is one of the important issues considered in the fault detection development. Considering the L2-gain of residual system, this paper deals the observer-based fault detection problem. By using of H∞?control theory, an LMI approach to design fault detection observer is given. A numerical example is used to illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

一类带有时变时滞的Lur＇e型切换系统的故障估计

研究了一类带有中立项和时变时滞信号的非线性切换系统的故障估计问题。通过设计基于观测器的切换故障估计器,将故障估计问题转化为H∞滤波问题。在任意切换信号下,通过选取合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,推导并证明了由原系统和估计系统组成的增广系统绝对稳定,同时满足给定的H∞性能指标的时滞相关充分条件。进一步利用锥形补方法给出所设计的估计器参数矩阵的解。最后通过算例验证了所提方法的有效性。     

基于Delta算子的网络控制系统故障检测

研究了Delta算子描述的网络控制系统的故障检测问题.在传统的移位算子描述的基于观测器的故障检测滤波器设计的基础上,给出Delta算子网络控制系统的模型.利用线性矩阵不等式方法,给出滤波器的最优解的存在和求解方法.最后通过数值仿真表明本文方法的有效性.     

一类非线性时滞系统的鲁棒故障诊断

讨论了一类非线性时滞系统执行器故障的鲁棒故障诊断问题.通过引入一种适当的坐标变换,将一类非线性时滞系统转化为两个低维子系统,研究与非线性项无关子系统的基于状态观测器的鲁棒故障诊断系统设计问题,借助线性矩阵不等式(LMI)技术,推导出依赖时滞大小的解存在的条件以及观测器增益矩阵的求解方法.仿真算例验证了该方法的有效性.     

一类非线性时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对一类非线性时滞系统的鲁棒H∞控制问题,基于Lyapunov稳定性理论,运用Backstepping方法,技巧性地设计了鲁棒H∞控制器.表明了结论的有效性和可行性.     

时变时滞不确定离散奇异切换系统的鲁棒H_∞滤波

研究了含参数不确定的时变时滞离散奇异切换系统的鲁棒H∞滤波问题。利用受限系统等价变换和引进新状态变量,将所讨论的奇异滤波误差系统等价转换为时滞离散标准切换系统。然后构建了一个新颖的Lya-punov—Krasovskii函数。通过对转换后的系统进行讨论,采用线性矩阵不等式形式得到了判定系统正则、因果和一致渐近稳定的充分条件,以及对所允许的不确定性满足H∞性能的滤波器设计方法。所得到的结果具有较小的保守性。最后,通过数值算例验证了本文方法的有效性。     

参数不确定离散广义系统的H2/H∞优化控制

利用线性矩阵不等式(LMI)研究一类不确定离散广义系统的鲁棒H₂/H_∞优化控制问题. 对系统所有允许的不确定参数, 提出了满足鲁棒H₂/H_∞混合性能的一个充分条件, 以设计状态反馈控制律, 保证闭环系统是允许的且满足鲁棒H₂/H_∞混合性能, 得到了该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件, 并给出一个控制律的设计.     

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.