一般广义离散系统动态输出反馈H∞控制器设计

提出一种用于一般广义离散系统的严格真动态输出反馈H∞控制器设计方法。首先,构造辅助广义离散系统,给出该系统的状态反馈H∞控制器设计方法,在此基础上,用两组矩阵不等式给出使一般广义离散系统是允许的且满足H∞范数限制的控制器存在的充分条件,并给出了控制器的解析表达式。通过解这两组矩阵不等式,即可获得所需的控制器。控制器的可解性条件由系统的系数矩阵表达,因此不需要矩阵分解,可避免由矩阵分解产生的数值问题。仿真结果证实算法的有效性。     

状态反H∞控制问题的一个可解条件

讨论了状态反馈H∞ 控制问题。给出了状态反馈H∞ 控制问题可解的必要条件 :判定一个由广义对象参数构成的矩阵的负定性。若该必要条件成立 ,则可构造出一个有限维参数化的矩阵对集合。当这个集合中包含有正定矩阵时 ,上述必要条件也是充分的。而且 ,当H∞ 控制问题可解时 ,所有可允的H∞ 控制器可由广义对象参数直接构造出来 ,改进了基于线性矩阵不等式 (LMI)的方法通过LMI的可行解来构造H∞ 控制器的结果。最后 ,给出了两个简单的例子 ,说明该方法的正确性     

不确定广义离散系统的鲁棒H-infinity控制

研究E矩阵,确定其它系数矩阵都存在满足范数有界条件的参数不确定性广义离散线性系统的鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式方法,导出广义离散线性系统正则、因果、稳定且传递函数满足给定的范数界的等价条件。在此基础上,可以将广义不确定离散线性系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题和输出反馈鲁棒H∞控制问题,分别转化为辅助广义确定性离散线性系统的状态反馈H∞控制问题和输出反馈H∞控制问题。     

线性时滞系统的记忆与无记忆复合H∞状态反馈控制

对于存在状态时滞的线性时滞系统,研究了无记忆与带记忆的复合\H∞状态反馈控制器的设计问题,通过解相应的线性矩阵不等式求得满足设计要求的状态反馈控制器,得到了很好的控制效果.最后给出一个数字仿真实例说明所得结论的有效性.     

网络化控制系统鲁棒H∞观测器-控制器设计

研究一类网络化控制系统的鲁棒H∞观测器-控制器的设计问题。假设网络化控制系统的网络诱导时滞是时变的、不确定的,且小于一个传感器采样周期,将此类网络化控制系统的广义被控对象建模为一类不确定离散系统,进而对此不确定离散系统构造了观测器以及控制器。然后利用鲁棒H∞控制理论以及线性矩阵不等式(LMI)方法,推导出了该不确定离散系统渐近稳定并且满足给定的H∞性能指标的充分条件。根据此充分条件,通过求解一个代数Riccati方程以及线性矩阵不等式,很容易设计出了系统的观测器以及控制器。最后给出一个具体的数值和仿真实例说明了此设计方法是有效的。     

模糊奇异摄动系统H∞分析与综合

针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模型的模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其稳定性、H∞性能指标和状态反馈H∞控制.将系统稳定性分析和状态反馈H∞控制器的设计,归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式问题,可以避免由ε引起数值求解的病态问题.该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例说明该方法的有效性.     

离散时间状态对称系统稳定性与H∞控制问题

研究离散时间对称系统的可稳定和H∞控制的问题.基于在离散对称系统时有界实引理给出的LMI充要条件有单位矩阵解基础上,给出对称输出反馈可稳定问题和H∞控制次优输出反馈问题的可解充要条件.然后给出对称输出反馈可稳定和H∞控制次优输出反馈增益的显式解,而不似一般线性系统需要解一组LMI.最后给出一个数值例子说明方法的有效性.     

基于公共Lyapunov函数的一类切换系统H∞鲁棒控制

针对一类含有参数不确定性的离散时间切换系统,在任意切换的情况下研究了这类系统的H∞鲁棒控制问题,利用公共二次Lyapunov函数法,设计了切换系统的状态反馈控制器。切换系统的不确定性满足一定的匹配条件,所设计的控制器能保证闭环系统鲁棒稳定且具有H∞扰动衰减度。可以通过求解一组线性矩阵不等式获得状态反馈控制器,仿真结果验证了设计方案的有效性。     

时滞模糊奇异摄动系统状态反馈H∞控制

针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模型的时滞模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其状态反馈H∞控制.将系统状态反馈H∞控制器的设计,归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式问题,避免由ε引起数值求解的病态问题.所得控制器使闭环系统渐进稳定且达到给定的H∞性能指标.该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例说明该方法的有效性.     

具有输入约束的模糊Markov跳变系统H∞控制

针对由Takagi-Sugeno模糊模型描述的非线性Markov跳变系统,讨论其在控制输入受约束情况下的H∞控制问题。基于不变集理论,通过模态依赖的椭圆状态集合,实现对控制输入的范数约束,并提出使得模糊跳变系统随机稳定且满足一定输入输出H∞增益的模态依赖的控制器存在条件。结合线性矩阵不等式变换,给出状态反馈最优H∞控制器的设计方法,仿真示例说明了设计方法的有效性。     

时滞广义区间系统的H∞鲁棒弹性控制

研究了一类时滞广义区间系统的H∞鲁棒弹性控制问题。研究该问题的目的是设计状态反馈弹性控制器,使得闭环系统是鲁棒稳定的,同时具有H∞范数界。分别对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动研究了弹性控制器的设计问题。该问题通过对系统进行广义二次能稳定且具有H∞范数界的研究而得到解决。控制器的设计可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMI)得到。最后,数值例子说明了方法的有效性。     

基于 LMI的广义不确定时滞系统鲁棒H∞控制

针对一类广义不确定时滞系统,假定其中的不确定性是范数有界的和系统的状态是完全可测的,基于线性矩阵不等式(linearmatrixinequality,LMI),通过构造Lyapunov泛函,给出了一种鲁棒H∞状态反馈控制器的设计,仅通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到鲁棒H∞状态反馈控制器。并证明了该方法不仅使得相应的闭环系统渐进稳定,又能保证闭环系统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。用数值算例验证了所给方法的有效性。     

非线性H∞可靠控制:完全信息情况

研究了非线性H∞状态反馈可控制及其控制器的参数化问题，基于Hamilton-Jacobi不等式，得到了非线性H∞状态反馈可靠控制问题可解的充分条件，并构造了一簇控制器，使得当有执行机构失效时，闭环系统仍渐近稳定且L2增益有限。     

不确定离散广义系统的H∞保成本控制

利用Riccati不等式,给出了H∞保成本离散广义系统和H∞保成本控制的定义,设计状态反馈H∞保成本控制器,使得闭环系统不仅对于容许的参数不确性保持正则、稳定、因果,而且使相应的闭环系统的二次性能指标具有上界及给定的H∞性能γ.基于线性矩阵不等式(LMI)给出了H∞保成本控制器的表达式。最后用数值例子说明设计方法的有效性和可行性。     

一类时滞不确定性系统的鲁棒H2/H∞状态估计

研究了一类时滞不确定性系统的状态估计问题 ,其中系统的参数不确定性是时变和模有界的。首先证明了时滞不确定性系统二次稳定且H∞ 范数小于指定的上界的充分条件 ,然后利用修正的Riccati型不等式推导了使得估计系统同时满足二次稳定和鲁棒H2 /H∞ 性能的线性估计器存在的充分条件 ,通过求解两个代数Riccati方程的正定解 ,得到了该估计器的参数表示。仿真试验表明了该设计方法的有效性和可行性。     

一类不确定线性系统的混杂状态反馈可靠H∞控制

研究了一类不确定线性系统的混杂状态反馈可靠H∞控制问题.假设系统存在有限个备选的控制器,而系统中的执行器可能发生“严重失效”———未失效部分不能镇定原系统,因此任何单一的状态反馈控制器都不能镇定系统并使系统满足一定的H∞性能指标.基于多Lyapunov函数法,利用未失效执行器部分的信息设计混杂状态反馈控制律,通过控制器之间的切换使系统仍然满足鲁棒可靠H∞控制.相应的结果以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出.最后以一个仿真例子说明了结论的有效性.     

规避资产重组金融风险的鲁棒H_∞控制策略研究

将资产重组过程中收益率的随机性通过其不确定性摄动和系统的不确定性扰动输入来体现 ,建立了资产重组问题的离散时间系统模型 ,基于时变离散系统 H∞ 优化设计思想 ,求得资本运营过程中能够确保资产财富按预期目标增值 ,有效抑制和防范金融风险的鲁棒 H∞ 控制策略 ,并通过一算例说明了算法的有效性     

随机时延网络控制系统的Markov建模及H∞控制

利用Markov跳变理论讨论了一类具有随机时延以及数据包丢失的网络控制系统的建模方法.其中,系统中的传感器、控制器采用时间驱动,执行器采用事件驱动,传感器的数据采用单包传榆.针对网络控制系统被控对象状态无法直接测量得到的问题,提出了一种静态输出反馈H∞控制器设计方法;根据线性矩阵不等式相关理论,通过建立和求解一个凸优化问题,得出了静态输出反馈H∞曩优控制律.最后,用仿真例子验证了该方法的可行性以及理论的正确性.     

时滞系统基于LMI的鲁棒H_∞观测器设计

研究一类同时存在状态和控制输入不确定性的时滞系统基于观测器的鲁棒H∞ 控制问题。系统的不确定性参数是时变的 ,但其结构已知。通过构造观测器 ,并利用观测器状态进行反馈控制 ,使系统不仅鲁棒镇定 ,且具有一定的 H∞ 性能。鲁棒 H∞ 控制器的设计可通过求解两个线性矩阵不等式得到。并将结果推广到了多时滞情形。     

一类不确定大系统分散鲁棒H∞状态反馈控制

针对一类状态矩阵、控制矩阵及关联矩阵中存在数值界不确定性关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈控制问题。基于有界实引理提出了存在分散鲁棒H∞状态反馈控制器的参数化定理和两种线性矩阵不等式(LMI)设计方法:直接LMI和迭代LMI,所获得的控制器具有块对角结构,使闭环系统稳定并且满足给定的H∞性能指标。最后用数值实例说明了该设计方法的有效性。