时滞大系统的分散H∞控制器设计——LMI方法

摘要研究了具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统的分散H∞控制器的设计问题;给出了使系统渐近稳定且具有H∞-扰动抑制度γ的分散H∞状态反馈控制器存在的充分条件.该条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性.最后用一个示例说明分散H∞状态反馈控制器的设计.     

分散H∞状态反馈控制器的设计

对具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统,研究了关联矩阵在一般分解条件下的分散H∞控制器的设计问题,给出了分散H∞状态反馈控制器存在的充分条件,该条件以线性矩阵不等式的形式给出.文中用一个示例说明了分散H∞控制器的设计.     

分散H∞状态反馈控制器的设计

对具有N×N个任意未知常时滞的线性连续大系统 ,研究了关联矩阵在一般分解条件下的分散H∞ 控制器的设计问题 ,给出了分散H∞ 状态反馈控制器存在的充分条件 ,该条件以线性矩阵不等式的形式给出 .文中用一个示例说明了分散H∞ 控制器的设计 .     

具有时变不确定性的广义系统的鲁棒H∞控制

研究具有一般形式的不确定广义系统的鲁棒H∞状态反馈和动态输出反馈控制器的设计问题·基于广义二次H∞性能概念,利用线性矩阵不等式,首先证明了如果存在鲁棒H∞动态状态反馈控制器,则必存在鲁棒H∞静态状态反馈控制器,然后给出鲁棒H∞静态状态反馈控制器存在的充要条件及构造方法,最后给出鲁棒H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件以及相应的控制器构造·     

时变时滞的Lurie控制系统的 H∞状态反馈控制器的设计

针对一类状态和控制输入同时存在的具有时变的Lurie控制系统,利用Lyapunov泛函和线性矩阵不等式(LMI),研究了该系统的渐近稳定性及H∞状态反馈控制器的设计问题,给出系统无记忆渐近稳定且具有H∞性能的一个LMI条件.通过对受条件约束的线性矩阵不等式的描述,给出系统存在γ次优状态反馈H∞控制律的设计方法.利用Matlab工具箱给出一个算例,验证了设计方法的优越性和有效性.     

一类广义时滞扩展大系统H∞鲁棒分散关联镇定

研究一类具有状态时滞的广义互联大系统在结构扩展时的分散状态反馈H∞控制问题.该问题要求在不改变原广义大系统H∞分散控制律的基础上设计新加入子系统的H∞鲁棒分散关联控制律,使新子系统及扩展后的广义大系统都具有鲁棒关联稳定性.首先给出扩展结构的广义时滞大系统的数学描述,然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,简称LMI)的方法,在广义大系统容许性的基础上,给出了广义时滞扩展结构大系统鲁棒分散关联镇定的充分条件及状态反馈控制器的设计方法,且该控制器满足给定的H∞性能.     

一类T-S模糊广义系统的非脆弱H∞控制

在状态空间下,针对一类T-S模糊广义系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,提出了T-S模糊广义系统的非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并进一步给出了保证T-S模糊广义系统H∞性能指标的非脆弱状态反馈控制器的设计方法.数值仿真表明该方法的可行性和优越性.     

不确定Delta算子时滞系统鲁棒H∞控制器设计

对一类由Delta算子描述的不确定时滞系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题进行研究,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出控制器存在的条件,通过求解LMI得出控制器参数.最后以数值例子来说明该设计方法的有效性和可行性,所设计的H∞状态反馈控制器不但保证对象参数不确定时闭环系统渐近稳定,而且具有所期望的H∞性能指标.     

基于LMI不确定性关联大系统的分散鲁棒H∞控制

针对一类具有不确定性的关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈控制问题.系统的不确定性参数满足范数有界条件,而不需要满足匹配条件.根据Lyapunov稳定性原理,得到了分散状态反馈控制器,使每一个子系统和整个大系统都可镇定且满足给定H∞性能的充分务件.采用鲁棒分析与设计的重要方法——线性矩阵不等式法,获得了分散H∞状态反馈控制器的参数化形式.仿真结果表明.该方法没有参数调整的过程,求解、应用方便.     

线性中立时滞系统的时滞相关H∞控制

研究了一类线性中立时滞系统的时滞依赖型H∞状态反馈控制器的设计问题·基于时域H∞性能概念,利用Lyapunov Krasovskii稳定性定理和线性矩阵不等式方法,首先建立了一个时滞依赖型稳定性准则,然后给出了一个使该中立时滞系统达到渐近稳定且满足给定H∞范数的充分条件,以此为基础,给出了H∞状态反馈控制器存在的充分条件与设计方案,所得结论与该系统的时滞无关H∞控制器相比具有较小的保守性·最后,仿真结果验证了此方法的有效性与正确性·     

基于积分型模糊Lyapunov函数的T-S模糊系统H∞控制

研究了连续T-S模糊系统H∞状态反馈控制器的设计问题.主要目的 是针对连续T-S模糊系统设计H∞状态反馈控制器,使得闭环控制系统渐近稳定并且满足给定的H∞性能指标.通过应用积分型模糊Lyapunov函数方法并结合有效的矩阵变换技术引入松弛变量,以线性矩阵不等式的形式给出了两个H∞状态反馈控制器存在的充分条件.最后通过仿真算例验证了所提出方法的有效性.     

线性离散系统非脆弱H∞状态反馈控制器设计

研究了线性离散时间系统非脆弱H∞状态反馈控制问题.我们的主要目的是针对线性离散时间系统设计非脆弱H∞状态反馈控制器使得闭环控制系统在控制器存在参数变化或存在不确定性时仍然能保证系统渐渐稳定并满足给定的H∞性能指标.具体是通过利用Lyapunov函数法并且考虑一个新的控制律,给出了基于LMI非脆弱状态反馈控制器存在的充分条件.     

多状态时变时滞范数有界的不确定广义系统的鲁棒H_∞控制器设计

针对一类多状态时变时滞的不确定广义系统,采用求解LMI的方法,给出闭环系统二次稳定的一个充分条件。使用LMI方法研究了该系统H∞状态反馈控制器的分析与设计,给出系统无记忆二次能镇定且具有H∞性能的一个LMI条件,并通过对受条件约束的线性矩阵不等式的描述,给出系统存在γ-次优状态反馈控制律的设计方法。     

具有分布时滞的中立型随机系统的非易碎鲁棒H∞控制

针对一类具有分布时滞的不确定中立型随机系统,研究了其具有反馈增益变化的H∞状态反馈控制器的设计问题,即设计的控制器当自身受到外部扰动时仍能完成对系统的镇定并满足H∞性能.利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式方法,提出了中立型随机系统的非易碎状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并给出了相应控制器的设计方法.最后给出数值算例验证了该方法的有效性.     

多状态时变时滞的不确定系统的鲁棒H∞控制器的设计

针对一类多状态时变时滞的不确定系统,采用求解Riccati不等式的方法,给出闭环系统二次稳定的一个充分条件.使用LMI方法研究了该系统H∞反馈控制器的分析与设计,给出系统无记忆二次能镇定且具有H∞性能的一个LMI条件,并通过对受条件约束的线性矩阵不等式的描述,给出系统存在γ-次优状态反馈H∞控制律的设计方法.利用Matlab工具箱给出一个算例,验证了设计方法的优越性和有效性.     

不确定输入时滞系统的滞后相关型鲁棒H∞控制

针对带有输入时滞的不确定线性时滞系统,基于适当形式的Lyapunov泛函,利用线性矩阵不等式方法讨论了时滞相关型鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题,其中不确定性是时变未知的,满足范数有界条件,且控制器存在的充分条件由线性矩阵不等式的形式给出.给出了一个应用实例,并与已有结果进行了比较.与通常所采用的导出时滞相关型鲁棒H∞状态反馈控制器的设计方法相比,只需进行两次矩阵不等式的放大,就可得到相应的控制器设计方案.仿真结果表明控制器设计方案具有较小的保守性.     

一类不确定离散时间切换系统的鲁棒H_∞控制

针对一类不确定性离散时间切换系统,在任意切换的情况下研究了这类系统的鲁棒H∞控制问题.首先基于多Lyapunov函数法分析含有状态反馈控制器的切换系统的鲁棒稳定性和干扰抑制性能,得到了切换系统鲁棒稳定且具有H∞扰动衰减度的充分条件.其次运用线性矩阵不等式给出了状态反馈控制器的设计方案,举例说明了所提方法的应用.     

一类不确定时滞系统的指数稳定鲁棒H_∞控制

基于稳定性理论,利用Lyapunov泛函和线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了一类带有不确定项时滞系统的指数稳定和鲁棒H∞控制问题,给出了系统指数稳定且具有H∞性能鲁棒稳定性的充分条件,并且基于此条件给出了状态反馈控制器的设计方法.最后,仿真例子说明了该方法的有效性.     

线性不确定系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制

基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了线性不确定系统的鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计问题,并给出了该控制器存在的充要条件.实例表明了设计方法的有效性.     

一类T-S模糊系统的非脆弱H∞控制

针对一类T-S模糊系统,研究了具有反馈增益扰动的H∞状态反馈控制器的设计问题。当设计的控制器受到外部扰动时,闭环系统仍稳定并满足H∞性能。该文利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LM I)技术,给出了一种保守性更小的T-S模糊系统非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,并给出了保证系统H∞性能的非脆弱状态反馈控制器的设计方法。已有结果仅仅考虑2个子系统之间的相互作用,该文所给的方法充分考虑了各个模糊子系统之间的相互作用,以降低保守性。数值算例验证了该方法的有效性及优越性。