基于混杂切换方法的离散切换系统状态反馈H∞控制

利用时变Lyapunov函数考虑离散切换系统的H∞控制问题.针对每个子系统都不稳定的问题,设计了一个同时依赖状态和时间的切换律.在该切换律下,得到了系统稳定性、l2增益性能及控制器设计的条件.当没有驻留时间约束时,该方法就退化为最小切换,故所提方法为离散切换系统的分析提供了更一般的框架.此外,去掉了对每个子系统的H∞控制问题可解性的要求.     

一类时滞切换奇异系统的状态反馈H∞控制

针对一类由任意有限多个时滞奇异子系统组成的切换系统,研究系统的状态反馈H∞控制问题,利用Lyapunov函数方法和凸组合技术.以LMI的形式给出了在切换状态反馈控制策略下,系统实现状态反馈H∞控制的充分条件.进而给出了切换律和状态反馈H∞切换控制器的设计方案.仿真算例说明控制器设计方案的可行性与有效性.     

一类广义非线性系统的H∞控制

研究一种具有特殊形式的广义非线性系统的状态反馈H∞控制器设计问题·此类系统的状态方程可以分成线性部分和非线性部分·利用广义Lyapunov函数和Lyapunov方程,首先给出广义非线性系统零解渐近稳定的充分条件,然后以代数Riccati不等式的形式,得到广义非线性系统零解渐近稳定且具有H∞范数约束的条件,进而在此基础上给出静态状态反馈H∞控制器存在的充分条件,保证闭环系统具有上述性能,并利用Lyapunov方程的解提出相应控制器的构造方法,最后提供一个数值算例以证明文中结论的有效性·     

不确定仿射非线性系统H∞鲁棒混杂控制

针对受内部及外部扰动影响的仿射非线性系统,使用切换技术及多Lyapunov函数方法构造出不连续状态反馈控制器,同时设计切换律,使得对于所有允许的不确定性,相应的闭环系统渐近稳定又具有指定的L2增益.主要条件以一组偏微分不等方程给出,其中纯量函数的引入使得不等式组比通常的Hamilton-Jacobi不等式更具有可解性.该方法将一般系统的H∞控制问题转化成了某个切换系统的H∞控制问题.这种混杂状态反馈控制方法对系统参数变化具有很强的鲁棒性.     

一类非线性时滞系统的鲁棒H_∞几乎干扰解耦

研究了一类非线性时滞系统的鲁棒H∞控制问题.基于Lyapunov函数递归设计方法,构造了一种新的控制律和H∞控制器.通过技巧性地构造正定Lyapunov函数,解决了时滞问题,实现了递归设计的推广.数值例子和仿真说明了结论的正确性.     

一类非线性切换系统的非脆弱鲁棒H_∞控制

针对一类不确定非线性切换系统,在控制器存在摄动的情况下,给出了非脆弱状态反馈控制器和切换律的设计方案.利用多Lyapunov函数方法,通过子系统之间的切换,使系统对所有允许的不确定性渐近稳定且具有H∞性能界.该问题可解的充分条件不依赖于Hamilton-Jacobi不等式,所提出的方法不要求任何一个子系统渐近稳定.作为应用,当单一的连续控制器难以实现时,借助混杂状态反馈策略,讨论了非切换不确定非线性的非脆弱鲁棒H∞控制问题.最后用一个例子验证了结论的有效性.     

非线性离散广义系统的H_∞控制

针对非线性离散广义系统研究了状态反馈H∞控制器的设计问题,利用广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI),首先对系统的零解渐近稳定问题进行了研究,并在此基础上给出了系统的零解渐近稳定且具有H∞范数约束的充分条件,之后设计了状态反馈H∞控制器,使闭环系统具有同样的性能,最后给出了数值算例说明本文结论的有效性和可行性.     

滞后广义非线性离散系统的H∞控制

研究了滞后广义非线性离散系统的状态反馈H∞控制器设计问题．利用广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式,首先列系统的稳定性进行了讨论,在此基础上得到了系统的零解渐近稳定且具有H∞范数约束的充分条件,然后设计了状态反馈H∞控制器,使闭环系统具有同样的性能,最后给出了数值算例说明本文结论的有效性。     

非线性时滞切换系统的鲁棒H_∞控制

在线性常见系统稳定性结合实际智能应用的基础上,研究了一类非线性时滞切换系统的鲁棒H∞控制问题.利用共同的Lyapunov函数、Schur补引理和凸组合技术,给出了由线性矩阵不等式表示的使闭环系统渐近稳定且满足鲁棒H∞性能的一个充分条件;该结果对一类线性时滞切换系统的鲁棒H∞性能也成立,能有助于解决控制器的设计问题,从而应用于实际.     

非线性系统H_∞模糊输出反馈容错控制

研究了一类含有执行器故障的非线性系统的H∞模糊输出反馈容错控制问题.采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,用模糊观测器重构系统状态.针对设计过程中的双线性矩阵不等式问题,采用相似变换法将其转化为线性矩阵不等式(LMI)问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了H∞模糊输出反馈容错控制器存在的充分条件.通过求解由一组LMI所表示的凸优化问题可以得到次优H∞模糊反馈容错控制器.所设计的控制器可保证系统在故障时满足给定H∞性能约束下,使正常情况下的H∞性能最优.最后通过对小车倒立摆系统的仿真验证了该设计方法的有效性.     

一类带有非线性摄动的时滞系统的鲁棒H∞控制

基于稳定性理论,该文研究了一类带有非线性摄动的时滞系统的H∞性能问题.通过构造Lyapunov函数推导出一个线性矩阵不等式,从而得到该系统具有H∞性能的充分条件;同时,通过求解这个线性矩阵不等式,即可获得鲁棒H∞控制器.给出系统具有H∞性能的两类时滞相关鲁棒稳定控制器.     

具有饱和因子的时滞广义系统的鲁棒H∞控制

研究了一类带有饱和因子的时滞广义系统的鲁棒H∞控制问题.通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统具有H∞范数约束γ的一个充分条件,进而给出了一种H∞控制器的设计方法.     

一类不确定切换奇异系统的鲁棒H∞控制

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式.最后给出一个数值算例证明结论的有效性.研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定.     

不确定线性切换系统的H_∞鲁棒控制和极点配置

针对基于任意规则切换的不确定线性切换系统,研究其极点配置及H∞鲁棒控制问题.使用公共Lyapunov函数方法,构造连续状态反馈控制器,使得对于所有允许的不确定性,每个子系统和整个切换系统渐近稳定,同时切换系统对外界干扰有一定的抑制能力即满足一定的H∞扰动抑制水平,该控制器还能在复平面左半平面一圆形区域内配置闭环系统的极点.控制器的求解等效为线性矩阵不等式的可解性问题.仿真示例验证了该方法的可行性和有效性.     

不确定时滞离散切换广义系统的鲁棒H∞控制

研究了一类具有不确定性和时滞依赖的离散切换广义系统的鲁棒H∞控制问题.首先,基于线性矩阵不等式基础,结合完备性理论,利用多Lyapunov函数方法,在适当的切换规则作用下,给出了这类系统对于所有容许的不确定性,鲁棒镇定且具有H∞范数界的充分条件;然后基于此条件,通过设计相应的状态反馈子控制器,得到了保证闭环系统鲁棒稳定且具有H∞范数界的时滞依赖条件.数值算例表明了该方法的有效性.     

一类不确定切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计

研究了一类具有未知时变但有界的结构不确定性和输入通道不确定性的切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计问题.利用完备性条件和共同李亚谱诺夫函数方法,设计了相应子系统的H∞动态输出反馈控制器和相应的切换策略,得到了切换系统动态输出反馈鲁棒H∞控制器存在的充分条件.采用变量替代法,将非线性矩阵不等式转化为一组易于求解的线性矩阵不等式(LMIs).最后通过仿真例子表明系统在所设计的H∞控制器作用下得到的闭环系统,在相应的切换策略下,满足鲁棒H∞性能.     

一类线性切换系统的非脆弱鲁棒H∞控制器设计

研究控制器增益存在加性摄动时的一类线切换系统的非脆弱鲁棒H∞控制问题.首先,利用多Lyapunov函数方法,把状态空间划分为N(子系统个数)个子区域,并以最小Lyapunov函数作为切换规则,研究标称系统的稳定性,而给出的稳定性条件不要求每一个子系统都是渐近稳定的.然后,考虑系统的不确定性,给出了非脆弱状态反馈控制器和切换律设计方案.通过子系统之间的切换,保证系统对所有允许的不确定性是渐近稳定的且具有H∞性能界,并以线性矩阵不等式组的形式给出控制器增益矩阵存在的充分条件.最后,以数值仿真验证了该方法的有效性.     

具输入时滞的非线性不确定时滞系统的鲁棒非脆弱H_∞控制

针对一类具有输入时滞的非线性不确定时滞系统,研究其鲁棒非脆弱H∞控制器设计问题.在非线性不确定函数满足增益有界的条件下,利用系统过去的状态设计积分控制器.在该控制器作用下,不仅使得闭环系统渐近稳定,同时也使得从扰动到受控输出之间的传递函数的H∞范数不大于给定的指标,且所给判据是时滞相关的.最后通过一数值算例验证该控制器设计方法的有效性.     

随机通讯时延网络化切换系统H_∞静态输出反馈控制

针对数据包在网络传输中的随机时延情形,研究任意切换律作用下离散切换系统的H∞静态输出反馈问题.数据包包含系统的测量输出信号和切换信号,其时延由一个满足Bernou lli分布的随机变量来描述.选用切换Lyapunov函数,设计静态输出反馈控制器使得闭环系统在均方意义下指数稳定且具有H∞扰动衰减度γ.控制器的参数通过求解一组线性矩阵不等式获得.数值仿真结果表明了所提出设计方法的有效性.     

不确定切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs).最后给出一个数值仿真实例证明结论的有效性.研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定.