鲁棒性状态控制器与观测器的设计

介绍了鲁棒性状态控制器与观测器的设计方法,适用于线性、非线性或时变的模型参数不确定的多变量系统。根据不确定性参数项的范数上界,给出了鲁棒稳定性条件,选择状态控制器和状态观测器的参数,满足鲁棒稳定性条件。使系统具有鲁棒性。     

一类非线性不确定系统鲁棒H~∞控制器的设计

利用微分对策方法 ,讨论了一类不确定性非线性控制系统的鲁棒H∞ 控制问题。给出了在所有允许的不确定范围内 ,使闭环系统具有鲁棒H∞ 控制特性的状态反馈鲁棒H∞ 控制器、输出反馈鲁棒H∞ 控制器以及基于观测器的鲁棒H∞ 控制的设计方法。指出了如果相应的一个或两个Hamilton -Jacobi不等式有非负解 ,则该不确定非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题有解。     

一类非线性不确定系统鲁棒H∞控制器的设计

利用微分对策方法,讨论了一类不确定性非线性控制系统的鲁棒H^∞控制问题。给出了在所有允许的不确定范围内,使闭环系统具有鲁棒H^∞控制物性的状态反馈鲁棒H^∞控制器,输出反馈鲁棒H^∞控制器以及基于观测器的鲁棒H^∞控制的设计方法。指出了如何相应的一个或两个Hamilton-Jocobi不等式有非负解,则该不确定非线性系统的鲁棒H^∞控制问题有解。     

时变不确定受扰时滞非线性离散系统的鲁棒H∞控制

针对时变不确定时滞扰动非线性离散系统,基于Lyapunov函数及线性矩阵不等式方法,在非线性项满足特定的条件下,得到了时滞相关无记忆状态反馈鲁棒H∞控制的充分条件.研究了不确定时滞非线性系统具有时变未知且满足一定条件的不确定参数和输入、状态时滞,结果表明,鲁棒稳定判据与系统时滞的大小无关.分析了一种鲁棒控制器的设计方法,使得闭环系统是渐近稳定的.最后,通过数值实例验证了该控制方法是可行的.     

不满足匹配假设的不确定非线性系统的鲁棒控制

该文研究一类不确定非线性系统的鲁棒镇定问题,其中不确定性不需要满足传统的匹配条件。对系统中不确定项所要求的信息仅为不确定项是有界的,其界为系统状态的已知函数。首先应用输入／输出反馈线性化法,将非线性系统变换为部分线性可控系统。接着基于李雅普诺夫直接法,提出了一种连续型鲁棒镇定控制器设计方案。利用该方案设计的鲁棒控制器可确保相应闭环系统的状态一致最终有界。所提出的鲁棒控制器计算简单,更易实现。仿真结果证明,所提方法是可行的、有效的。     

非线性随机混杂系统的鲁棒耗散控制

针对一类带有多维噪声的带范数有界不确定项的非线性随机混杂系统,通过构造随机跳变系统的随机耗散性理论,给出了该类系统的耗散性定义、耗散不等式,以及系统保证耗散性的充分条件.在此基础上,针对带范数有界不确定项的非线性随机混杂系统,进行鲁棒状态反馈耗散控制,即通过求解线性矩阵不等式,设定状态反馈鲁棒控制器,使得在此控制作用下闭环系统满足耗散性.     

一类非线性扰动时滞系统的基于观测器的鲁棒控制

讨论了一类不确定时滞系统的基于观测器的控制器设计问题,其中不确定是非线性时变的.在非线性不确定性满足有界条件下,通过构造增广系统,利用Lyapunov稳定性理论,给出了该不确定性系统基于观测器的鲁棒镇定的充分条件,并给出了相应的状态观测器和鲁棒控制器.     

一类不确定时滞关联非线性系统分散鲁棒H∞控制

在非线性项满足全局Lipschitz条件下, 研究了一类不确定时滞关联非线性系统分散鲁棒H∞控制问题. 基于Lyapunov泛函及线性矩阵不等式的分析方法, 得到了由无记忆状态反馈分散控制器使整个关联系统可镇定且满足给定的H∞性能的充分条件. 考虑的不确定时滞关联非线性系统具有时变未知且满足一定匹配条件的不确定参数和状态时滞. 获得的鲁棒镇定判据与系统时滞的大小无关.     

基于LMI技术求解非线性不确定时滞系统的鲁棒控制

研究了一类具有非线性不确定时滞独立系统基于观测器的鲁棒控制器的设计问题,将被控对象由线性不确定时滞系统扩展到非线性不确定时滞系统.在非线性不确定函数增益有界的情况下,通过构造增广系统,利用Lyapunov稳定性定理,获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件.通过求解3个LM I方程,可解得黎卡提方程的解Po,Pc,进而求得状态观测器增益和控制器增益,解决了在利用R iccati方程求解时依赖于参数调整的问题.     

一类不确定非线性广义系统的状态反馈鲁棒镇定

研究一类不确定非线性广义系统的状态反馈鲁棒镇定问题,不确定性由增益有界的摄动函数表示.基于有广义约束条件的Hamilton-Jacobi不等式,得到不确定非线性广义系统在平衡点局部渐近稳定,且是指数1的一个充分条件.进而,给出所考虑系统状态反馈鲁棒镇定控制器的一种设计方法.     

一类非线性不确定系统的鲁棒镇定

由于实际中的一类非线性不确定系统可以建模为具有状态矩阵和输入矩阵不确定性并受非线性摄动的线性系统,将这类系统的鲁棒镇定问题转化为求解一个线性系统的H∞状态反馈控制问题。结果表明:若该H∞状态反馈控制问题有解,则原系统可以通过状态反馈实现鲁棒镇定。给出了状态反馈矩阵,还进一步给出了具体的仿真实例。仿真结果表明:该理论是可行的,且控制器实现了对这类非线性不确定系统的鲁棒镇定。     

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.     

一类不确定非线性系统的鲁棒控制

对一类不确定非线性系统提出一种新的鲁棒控制器 ,此控制器的设计基于光滑连续函数 ,且其每个元素的设计仅依赖于相应不确定项的局部界。     

一类不确定非线性系统的鲁棒控制

对一类不确定非线性系统提出一种新的鲁棒控制器，此控制器的设计基于光滑连续函数，且其每个元素的设计仅依赖于相应不确定项的局部界。     

一类切换系统的鲁棒控制

考虑了一类标称系统存在共同Lyapunov函数的非线性不确定切换系统的鲁棒镇定问题·不确定性不满足匹配条件,分别设计出了经过状态反馈和输出反馈鲁棒控制器·在不确定项满足一定的限定条件下,使不确定闭环系统仍然具有共同Lyapunov函数,从而在任意的切换策略下,确保闭环系统在其平衡点处是渐近稳定的·最后的仿真说明了文中结论的正确有效性·     

基于观测器的一类Lipschitz非线性系统鲁棒控制器的设计

讨论了一类Lipschitz非线性系统基于观测器的鲁棒镇定问题,所考虑的系统具有非线性时变扰动项,设计了状态观测器与状态反馈控制器使得其能够镇定一类Lipschitz非线性系统.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了该系统基于观测器的鲁棒镇定的充分条件,并通过求解LMIs构造了系统鲁棒稳定的基于观测状态反馈的控制器,所得结果减少了控制器设计的盲目性.最后,通过仿真实验证明了该方法的可行性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒稳定控制器的设计

运用微分流形的分布为工具，先将一类多输入多输出不确定非线性系统通过对角状态反馈变换为一个状态矩阵为区间矩阵的不确定线性系统，把非线性系统的不确定性和对角状态反馈变换误差转化为区间矩阵。再对区间矩阵系统应用实对称矩阵集合的最小上界定理进行鲁棒控制器设计，从而达到对原非线性系统的鲁棒稳定控制。最后通过一个算例验征了该方法的有效性。     

多时滞非线性系统的鲁棒非脆弱H_∞控制

针对一类不确定多时变时滞非线性系统,探讨了鲁棒非脆弱H∞控制器的设计问题.假定其中的不确定性是范数有界的,并且系统的状态是完全可测的,利用李亚普诺夫稳定性方法,以线性矩阵不等式的形式,给出了使该不确定多时变时滞非线性闭环系统渐近稳定及非脆弱鲁棒H∞状态反馈控制器存在的充分条件.通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到系统的非脆弱鲁棒H∞控制器,同时也能保证从扰动到受控输出之间传递函数的H∞范数不大于给定的指标值.数值算例验证了所给方法的有效可行性.     

一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒镇定问题

研究了不确定非线性离散系统的鲁棒镇定问题,把不确定非线性离散系统的鲁棒镇定问题转化为严格的线性矩阵不等式,给出了可设计系统无记忆状态反馈控制律的充分条件;当条件满足时设计出无记忆状态反馈控制律使闭环系统渐近稳定,同时得到有界非线性扰动项的最大界值.然后把结果推广到非线性时滞系统,得到了相应的结果.     

一类仿射非线性不确定系统的鲁棒H∞控制

研究了一类不确定仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题,得到了不确定仿射非线性系统具有鲁棒H∞特性的充分条件,给出了控制器的具体形式,最后用仿真结果验证了所得结论的正确性.