不确定关联时滞系统的分散可靠控制设计方法

研究一类不确定关联时滞系统的分散可靠控制设计问题。系统包含状态时滞,非线性扰动和参数不确定性。目的是利用LMI方法设计分散线性无记忆状态反馈控制器,使得对于任意容许的不确定性以及在每一个子系统中预先指定的执行器子集合内执行器的失效,相应的闭环系统渐近稳定。最后给出一个数值例子验证了所给结果的有效性。     

具有不确定性和非线性扰动的时滞关联大系统的鲁棒稳定性条件

利用Lyapunov函数方法和M-矩阵特性,重点讨论了一类具有不确定性和非线性扰动的时滞关联大系统的鲁棒稳定性,导出了此类系统时滞无关稳定性条件,改进和推广了现有文献的结论.     

不确定性离散时滞大系统的分散镇定控制

利用线性矩阵不等式方法研究了一类不确定离散大系统分散控制问题 ,且系统中具有时滞相关项。通过求解线性矩阵不等式 ,提出了系统可分散状态反馈镇定的充分条件 ,并给出了线性无记忆状态反馈分散控制器设计和优化方法。最后给出了数值算例以说明其可行性     

不确定非线性时滞系统的鲁棒可靠控制

研究一类不确定非线性时滞系统的状态反馈鲁棒可靠控制问题。系统包含状态时滞、控制输入时滞、参数不确定性和未知的非线性扰动。目的是设计线性无记忆状态反馈控制器 ,使得对于任意容许的不确定性以及在一个预先指定的执行器子集合中执行器的失效 ,相应的闭环系统渐近稳定。最后给出一个数值例子验证了所给结果的有效性     

不确定广义系统的镇定

针对输出反馈下不确定广义系统的可镇定问题,从状态反馈下闭环广义系统的稳定性问题入手,利用矩阵不等式,依次给出不确定广义系统可镇定、关联不确定广义大系统的分散可镇定、以及关联不确定广义大系统在执行器故障、传感器故障下分散可镇定的充分条件。由此推广到输出反馈,给出了输出反馈意义下的广义系统可镇定、关联不确定广义大系统的分散可镇定、以及关联不确定广义大系统在执行器故障、传感器故障下分散可镇定的充分条件(即完整性设计)。其中反馈控制器的设计方法简明而又统一,便于应用。最后用数值例子来验证所给结果的有效性。     

基于模糊模型的非线性时滞系统的H∞鲁棒容错控制

研究了一类具有时滞的非线性连续系统的H∞鲁棒容错控制。采用具有时滞的T-S模糊模型,在系统存在执行器失效情况下,设计了状态反馈控制器。基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了在执行器失效的情况下系统稳定的充分条件,保证系统的鲁棒渐近稳定。仿真实例验证了方法的有效性。     

一种新型的非线性随机大系统自适应镇定方法

研究了一类具有严反馈形式并含有Wiener噪声扰动的非线性随机大系统,其互联项满足线性增长约束。利用微分几何的理论,应用Backstepping算法,基于Lyapunov稳定性理论,选择了适合这类组合非线性系统的状态观测器,设计了自适应输出反馈分散控制律和自适应律,使得闭环,互联的非线性随机大系统实现了概率意义下的全局稳定,仿真结果表明了控制算法的有效性。     

一类非线性中立型时滞系统的稳定性判据

考虑了一类具有非线性扰动的中立型时滞系统的鲁棒稳定性问题.系统状态的时滞是时变的.基于增广Lyapunov-Krasovskii泛函和自由权矩阵的方法,推导出保证系统在非线性扰动作用下渐近稳定的时滞依赖条件.所得到的判据以线性矩阵不等式的形式给出.由于在估计Lyapunov泛函导数上界的过程中既没有进行模型变换,也没有引入不等式放缩技术,所以得到的结果有较小的保守性.最后,通过一个数值算例验证了所提方法的有效性以及较已有工作的改进.     

不确定关联系统时滞依赖输出反馈分散H∞控制

研究了一类具有时滞依赖的不确定关联系统输出反馈分散H∞控制问题,并且假定其中的不确定项是时变的和范教有界的.设计了分散输出反馈控制器,结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法、时滞积分矩阵不等式技巧和变量替代法,导出了此类系统的时滞依赖分散H∞控制的线性矩阵不等式(LMI)充分条件.数值例子说明了提出方法的有效性.     

时滞离散广义大系统的稳定性分析

从时滞离散广义大系统的满足容许条件的孤立子系统出发,利用李雅普诺夫方法,通过对关联矩阵、输入矩阵和非线性项加上范数有界约束条件,分别研究了时滞离散广义大系统的线性情形和非线性情形的稳定性问题。给出了时滞离散广义大系统的线性情形和非线性情形的稳定性判据,并且得到了关联稳定参数域。最后用数值例子说明所得稳定性判据的实用性和有效性。     

基于粗糙集理论与进化计算的时滞系统Smith控制

Smith预估器是一种有效的大纯滞后补偿控制方法,但对模型的依赖性限制了它在工程实际中的应用。针对被控对象的纯时滞时间的不确定性和系统存在扰动的情形,将基于粗糙集的进化计算与Smith预估器的控制方法相结合,给出了一种在线调整时滞时间和利用前馈进行扰动补偿的自适应控制方法,即通过对反馈误差的在线优化适应性地调整Smith预估器的时滞时间常数和对扰动进行补偿。仿真结果表明了给出方法的有效性。     

不确定切换组合大系统的鲁棒分散控制

考虑了一类不确定切换组合大系统的鲁棒分散状态反馈镇定问题。利用单李雅普诺夫函数方法,得到了不确定切换组合大系统鲁棒可稳的充分条件。在互相关联的低维子系统的状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性、各自的单个子系统均不能被镇定的情况下,基于凸组合技术和线性矩阵不等式方法,设计出分散状态反馈控制器及相应的分散切换策略,使得闭环系统渐近稳定。仿真结果表明所设计方法的正确有效性。     

时滞关联大系统的自适应模糊动态面控制及仿真

针对一类含完全未知时变时滞的非线性关联大系统,提出了一种自适应模糊动态面控制方法。该方法采用模糊逻辑系统逼近系统的未知时滞函数,提出时滞代换方法处理逼近器输入中的未知时滞信号,取消了对未知时滞常作的假设。基于Lyapunov-Krasovskii泛函,证明了闭环系统所有信号半全局一致最终有界。仿真结果进一步说明了该方法的有效性。     

一类非线性时滞不确定性系统的鲁棒H∞滤波

研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题。利用修正的Riccati型不等式分析了使滤波系统渐近稳定、且从噪声输入到误差输出的传递函数的H∞范数小于指定上界的充分条件，通过两个代数Riccati方程的正定解参数化表示了该滤波器。滤波器的设计过程和结构均是与状态时滞的大小、非线性扰动以及不确定性的参数无关的。仿真试验进一步表明了设计方法的有效性和可行性。     

多输入多输出网络控制系统的绝对稳定性分析

考虑到网络诱导时延和网络通道的非线性反馈干扰,研究了多输入多输出网络控制系统的时滞依赖稳定性。基于各回路有界的状态反馈输入,建立闭环系统的Lurie时滞系统模型。应用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式工具,分析了各子系统在有扇形条件约束的绝对稳定性,同时得到网络控制系统全局稳定运行的最大允许时延界。最后,通过仿真例子,表明该方法是可行的。     

一类大型互联非线性时滞系统的鲁棒控制

对一类大型互联非线性不确定时滞系统进行了分散状态反馈控制设计。通过子系统状态的线性变换,得到分散状态反馈控制律。当状态反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局一致渐近稳定的,且控制器的设计无需解任何的矩阵不等式,并给出仿真算例说明该结论的可行性和有效性。     

执行器有故障时关联大系统的可靠H∞控制

针对一类具有常时滞、执行器故障和参数不确定性的关联大系统可靠H∞控制问题,提出了可靠H∞控制器的设计方法,其中参数不确定性满足匹配条件,而执行器故障采取比通常的离散故障模型更实际的连续增益故障模型。本文的目的是设计无记忆分散控制器镇定被控系统。利用线性矩阵不等式获得该控制器,使得系统在此控制器下无论是否发生故障都保持渐近稳定,并且具有一定的H∞性能指标。通过仿真的例子,验证该分散状态反馈控制器的可行性。     

基于混沌-神经网络模型最优控制及应用

由于非线性混沌时间序列内部确定的规律性，其重构相空间具有高精度短期预测性．为此，为了实现非线性、大时滞系统的自适应控制，文章根据具有混沌特性非线性、大时滞系统的时间序列重构相空问，计算相空间饱和嵌入维数、最大Lyapunov指数和系统的可预报尺度，并以此为指导，建立神经网络预测模型对系统作高精度的短期预测；在此基础上，通过反馈校正，将校正误差和控制增量引入性能函数寻优得最优控制决策，实现了对非线性、大时滞系统高精度的自适应预测控制．将该控制决策应用在锅炉过热汽温控制中，仿真表明该控制的有效性、快速性和鲁棒性．     

不确定关联时滞大系统鲁棒可靠控制设计方法

针对一类具有状态时滞和参数不确定性的不确定关联时滞大系统 ,提出了一种基于状态观测器的鲁棒可靠控制器设计方法。该方法通过求解一组线性矩阵不等式 (LMI) ,给出状态观测器和线性动态输出反馈控制器的设计方法。该控制器对于系统中任意容许的不确定性以及在每一个子系统中预先指定的执行器子集合执行器的失效 ,都可以镇定相应的闭环系统。通过仿真实验证明该设计方法的有效性。     

水下超高速航行体双模态控制研究

水下航行体在高速运动时,其全部或大部分表面被空泡包裹.由于水动力和周围环境扰动使航行体尾部与空泡壁相互作用产生滑行力,滑行力的存在使系统具有较强的非线性并导致不稳定的航行状态.针对航行体纵向运动数学模型可以描述为无滑行力的线性模型和存在滑行力的非线性模型,设计了基于状态的切换控制策略并设计了双模态控制器,对于线性模型采用状态反馈控制,对于非线性模型采用基于微分几何的反馈线性化方法.仿真结果表明,基于状态切换的双模态控制器减小了滑行力,对于初始状态扰动具有鲁棒性.