具有执行器饱和切换系统的控制

主要研究了一类具有执行器饱和的切换系统的控制问题,探究当切换系统中执行器出现饱和时,系统要达到渐近稳定需要满足的充分条件,并证明所得结论。首先,针对执行器饱和系统,处理饱和项至关重要。利用扇形区域法的思想,成功解决饱和项的处理问题。其次,为系统选择适当的李雅普诺夫函数,进而研究获得执行器饱和切换系统的的渐近稳定判据。然后,为使求解更加方便快捷,对获得系统渐近稳定的充分条件做变形处理,将其转换成线性矩阵不等式形式。最后,进行吸引域大小的估计,结合相应的仿真算例,证明了研究成果是有效可行的。     

不确定时滞状态饱和系统的稳定性分析与综合

主要研究了不确定时滞状态饱和系统的稳定性问题。首先,假设不确定参数矩阵满足范数有界不确定结构,然后将系统的饱和函数项利用凸组合的方式表示。以凸组合形式的表示方法便于对饱和函数项进行适当的放缩处理,同时根据李雅普诺夫稳定性理论,给出了系统大范围渐近稳定的充分条件。通过变量变换和矩阵理论,将系统稳定的充分条件转化为Matlab软件可求解的线性矩阵不等式的形式,同时也给出了系统状态反馈控制器的设计方法。最后利用Matlab软件中的LMI工具箱求解线性矩阵不等式,得到使系统稳定的解矩阵,验证了结论的有效性和可行性。     

执行器饱和的不确定时滞系统的镇定

针对控制系统中广泛存在的饱和问题,主要讨论了具有执行器饱和的连续线性常时滞不确定系统的镇定问题。由于饱和具有典型的非线性特性,在应用李雅普诺夫稳定性理论分析饱和系统时,必须对饱和非线性项进行处理。首先,根据扇形区域法引入无记忆状态反馈处理饱和项,并假设不确定项满足范数有界性条件,应用李亚普诺夫函数方法研究系统渐近稳定的充分条件,消除了不确定部分与时滞现象对系统带来的影响。其次,在闭环系统渐近稳定的条件下,将得到的非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式,给出了无记忆状态反馈控制器的存在条件和设计方案。最后,通过一个二维数值仿真算例验证了所得结果的可行性和有效性。     

具有饱和执行器的不确定离散时滞系统的镇定

执行器的动态特征常常会引入某些非线性特性,其中常见的就是饱和。针对控制系统中广泛存在的饱和问题,讨论了具有饱和执行器的离散常时滞不确定系统的鲁棒镇定问题。首先,由于饱和执行器的非线性特性会对系统的稳定性有较大影响,所以利用扇形区域法对饱和非线性项进行处理。其次,利用李雅普诺夫函数方法,结合矩阵不等式性质,给出了无记忆状态反馈控制律存在的充分条件,并且在闭环系统渐近稳定的条件下,将所得的非线性矩阵不等式转化成线性矩阵不等式,该充分条件不仅消除了不确定项对系统稳定性的影响,而且得到了与时滞无关的稳定性判据。最后,给出一个数值仿真算例,验证了所得结果的有效性和可行性。     

时滞不确定系统静态输出反馈可靠控制

针对时滞不确定线性系统,提出了具有执行器故障的静态输出反馈控制问题.首先给出了系统无故障时设计控制器使系统保持渐近稳定的充分条件;然后讨论了对于同一系统同一控制器在执行器发生故障时系统出现不稳定的情况;下一步,针对同一故障模型重新设计静态输出反馈控制器使系统在发生故障后仍保持渐近稳定;最后,数值仿真验证了结果的有效性.     

具有非线性执行器饱和的时滞切换系统的控制器设计

主要研究了一类时滞切换系统有关非线性执行器饱和的控制器设计问题.对于具有执行器饱和的时滞切换系统,设计了状态反馈控制器,构造了共同的Lyapunov函数,并利用完备性定义给出了切换系统渐近稳定的充分条件,最后用Schur引理将定理的充分条件等价地转化为线性矩阵不等式的形式.     

不确定状态饱和连续系统的H_∞控制

不确定状态饱和系统的模型是很常见的,在实际系统中很多不可避免的因素能导致这类模型不稳定。为了使不确定状态饱和系统具有较强的鲁棒稳定性,需要研究其H_∞控制问题。用凸组合的方式表示系统的饱和项,并且对凸组合式进一步做了适当的不等式放缩处理;假设不确定项满足范数有界不确定性结构,根据Lyapunov稳定性理论,研究了不确定状态饱和系统稳定的充分条件,并将其转化为易于求解的线性矩阵不等式,同时给出了系统的状态反馈控制器的设计方法。状态饱和系统稳定且具有扰动衰减度γ。给出一个算例,并利用Matlab软件进行了仿真。使用文中方法能获得较好的鲁棒镇定系统,表明了结论的正确性和有效性。     

不确定线性系统区域极点配置静态输出反馈可靠控制

对含有状态不确定项的线性系统,在连续增益故障模型的基础上,提出带有执行器故障的圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制问题.首先给出了在不考虑故障时设计控制器使系统保持渐近稳定的充分条件;然后讨论了对于同一系统同一控制器在考虑执行器故障时系统出现不稳定;接下来,针对同一故障模型重新设计静态输出反馈控制器使系统在发生故障后仍保持渐近稳定.利用线性矩阵不等式(LMI),在考虑执行器故障模型的基础上,给出了圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制器存在的充分条件.仿真结果进一步说明当系统发生故障时,正常控制的闭环系统极点可能离开所给定的圆形区域,而可靠控制的闭环系统仍然会保持极点在给定的圆形区域内,从而看出对系统进行极点配置的静态输出反馈的可靠控制的必要性.     

基于饱和执行器的不确定线性系统的非脆弱控制

对基于饱和执行器的不确定线性系统的非脆弱控制进行了研究.根据Lyapunov二次稳定性原理,证明并给出了椭球为闭环系统吸引域的充分条件,然后将该条件转化为线性矩阵不等式的优化问题,并估计出了闭环系统的最大吸引域,最后得到基于最大吸引域的非脆弱控制器参数的设计方法.仿真结果表明,与不考虑非脆弱控制相比,非脆弱控制器能使系统状态更快地稳定在原点.     

状态饱和离散时间切换系统的鲁棒控制

为解决状态饱和切换系统的鲁棒控制问题,采用范数方法处理饱和函数,将状态饱和切换系统转化为一般切换系统;进一步采用单Lyapunov函数法镇定切换系统,得到系统渐近稳定的充分条件及系统的吸引域,并将之转化为线性矩阵不等式形式;另外给出两个算例并用Simulink仿真.研究结果表明:满足渐近稳定充分条件的状态反馈控制器设计、切换策略设计可以镇定系统,系统最大吸引域的估计方案是有效的;标称系统有关结果可以被推广到相应的不确定系统.     

一类不确定非线性多时滞切换系统的鲁棒容错控制

研究一类不确定非线性多时滞切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效时,基于共同Lya-punov函数方法,设计了状态反馈控制器,同时给出闭环系统在任意切换下渐近稳定的充分条件.     

具有饱和执行器的离散时滞系统的鲁棒镇定

考虑了一类具有饱和执行器的不确定离散时滞系统的鲁棒镇定问题.通过把饱和项表示为多胞型不确定项,基于参数依赖的Lyapunov函数,得出了系统可以镇定的充分条件,并对吸引域进行了估计.     

具有状态和控制滞后的不确定系统的鲁棒容错控制

研究了一类具有状态和控制滞后的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题,考虑传感器和执行器两种失效情况,基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ渐近稳定性理论讨论了不确定时滞系统在故障情形下的鲁棒镇定问题,给出了闭环系统具有鲁棒容错特性的充分条件,通过构造辅助的代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程给出了控制器的设计方法,仿真算例表明了该设计方法是可行的。     

不确定时滞线性系统的鲁棒镇定问题

针对过程控制中普遍存在的时滞和不确定现象,应用Lyapunov稳定方法和Riccati方程方法研究了存在滞后的不确定线性系统的鲁棒镇定问题,其中的不确定性是时变有界的,不要求满足“匹配条件”;获得了一类不确定线性时滞系统用状态反馈控制器进行鲁棒镇定的充分条件.该充分条件以线性矩阵等式存在对称正定解的形式给出,通过求解代数Riccati方程的对称正定解构造线性状态反馈稳定化控制器.最后给出了算例,结果证明了对于不确定线性时滞系统,应用该方法构造的线性状态反馈稳定化控制器,可使闭环系统渐近稳定.     

不确定多时滞切换广义系统的鲁棒无源控制

将无源的概念从广义系统扩展到带有多时滞的切换广义系统之中,进而研究了一类同时具有不确定项和多时滞项的相对比较复杂的系统的无源控制问题,其中一些条件需满足假设前提.首先,利用一种广义Lyapunov方法再结合线性矩阵不等式方法,给出了使不确定多时滞切换广义系统能够渐近稳定且严格无源的充分条件; 再根据已有的条件设计出鲁棒无源控制器,使得带有不确定项和多时滞项的切换广义系统可以渐近稳定并严格无源.最后用数值算例说明了有效性.     

一类时滞分布参数系统的指数渐近稳定性

研究了一类时滞分布参数系统的稳定性，给出了系统指数渐近稳定的充分条件，并对相应的系数不确定系统进行了研究，获得了鲁棒指数渐近稳定的判别准则。     

时变广义系统稳定性分析

研究了时变广义线性系统和时变广义非线性系统的稳定性问题 .首先利用相关不等式 ,给出了一个时变广义线性系统无脉冲且稳定的充分条件 .该结果可用于对不确定广义控制系统稳定性的研究 .然后 ,在适当的条件下 ,通过慢子系统来判断快子系统的变化 ,并利用Riccati方程 ,建立了时变广义非线性系统是渐近稳定的简明判据 .最后 ,给出了例子以说明本文的结论 .     

不确定时滞线性离散系统的鲁棒容错控制

针对含有执行器失效故障的一类线性不确定时滞离散系统,研究了状态反馈鲁棒容错控制问题,其中参数的不确定性是范数有界的．基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,设计了一种有记忆的状态反馈控制器,使得闭环系统在所有可能的执行器失效故障情况下均是渐近稳定的．给出了该系统对执行器失效具有完整性的一个LMI充分条件,并利用MA...     

基于时延准T-S模型的网络化控制系统鲁棒容错控制

针对具有马尔可夫特性时延的网络化控制系统,基于时延准T-S模型,考虑系统参数不确定性的影响,采用状态反馈控制律,通过构造离散Lyapunov-Krasovskii泛函,推证出确保网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒完整性的充分条件,通过求解LMIs给出容错控制器的设计方法.通过仿真实例得到,网络化控制系统在发生执行器失效故障时仍是渐近稳定的,说明该方法对于具有马尔可夫特性时延的影响,不确定网络控制系统在执行器失效故障时具有鲁棒完整性.     

一类时滞切换模糊系统的静态输出反馈控制

对于一类不确定时滞的连续切换模糊系统,研究其静态输出反馈控制问题．利用多Lyapunov函数方法及切换策略,使得相应的闭环系统渐近稳定,同时设计可以实现系统全局渐近稳定的切换律．提出了确保该系统可通过输出反馈鲁棒镇定的充分条件,并将该充分条件转化为具有较强可解性的线性矩阵不等式（LMI）问题．最后用MATLAB软件对系统进行仿真,验证结论的可行性与有效性．