时滞Lipschitz非线性系统观测器设计

针对满足Lipschitz条件的非线性时滞系统的观测器设计问题,给出了一种新型的全维、降维观测器,并用线性矩阵不等式的形式给出了全维、降维观测器存在的充分条件,通过构造Lyapunov函数进行了证明.结果表明:设计的全维、降维观测器通过解线性矩阵不等式可以方便地获得观测器的增益矩阵,简化了增益矩阵的求解过程,消除了增益矩阵选取的盲目性.通过对同一模型进行仿真分析,两种观测器的状态估计误差均能迅速收敛到零,表明所提方法的有效性.     

未知输入观测器组的航空发动机分布式控制系统传感器解析重构控制

针对具有控制时延和未知干扰的航空发动机分布式控制系统,提出了一类基于未知输入观测器组的传感器解析重构控制方法。每一未知输入观测器与传感器一一对应,其输入为控制量和其他传感器信息,输出即为对应传感器发生故障时的重构信号。以航空发动机小偏离状态空间模型为研究对象,推导了用线性矩阵不等式表示的未知输入观测器存在的充分条件,当给定控制器增益时,可求解出任一未知输入观测器的参数矩阵,通过迭代即可设计出所有未知输入观测器。仿真表明:当传感器发生故障时,采用观测器的估计值代替故障传感器的信号作为状态反馈,在不同的干扰作用下,系统均具有较好的动态响应,观测器能对外部干扰完全解耦,且不受故障传感器影响,能对故障传感器实现有效重构。     

一类非线性状态观测器的设计

针对满足Lipschitz条件的非线性系统,构造了非线性状态观测器·对基于代数Riccati方程设计状态观测器增益阵的方法进行了仿真研究,针对求解代数Riccati方程需要不断调整参数而给求解问题带来的不便,采用线性矩阵不等式改进了状态观测器增益阵的选取方法,通过与两种不同构造形式的基于代数Riccati方程的观测器增益阵的求解方法的比较,仿真结果验证了基于线性矩阵不等式所构造的状态观测器增益矩阵的有效性,其比基于代数Riccati方程的方法具有更小的保守性,而且求解更加简便·最后讨论了Lipschitz常数对系统抗干扰能力的影响·     

基于卡尔曼滤波思想的时变增益最优观测器设计

与传统常数增益向量（矩阵）状态观测器设计方法相比,基于卡尔曼滤波思想给出了时变增益向量（向量）状态观测器（估计器）的设计方法,例子证实了提出的时变增益观测器具有更小的状态估计误差。     

中立型线性系统时滞独立状态观测器的设计

研究了一类中立型时滞系统的观测器设计问题. 基于Lyapunov稳定性理论, 通过利用线性矩阵不等式——LMI技术, 使状态误差系统渐近稳定的观测器增益矩阵的求解问题得到解决. 并通过具体数值仿真例子说明了本方法的有效性.     

变时滞不确定模糊系统鲁棒观测器的设计

T-S模糊模型可以对复杂非线性系统提供有效的表达方式。文中，利用模糊T-S模型对非线性不确定时滞系统进行建模，在此基础上，提出了通过模糊状态反馈和基于观测器的模糊反馈控制器镇定不确定非线性时滞系统的方法。用短阵不等式给出了模糊反馈增益和模糊观测器增益的存在的充分条件，并将这些条件转化为线性矩阵不等式（LMI）的可解性，仿真结果表明了文中所提出的模糊控制方法是有效的。     

基于LMI的一类Lipschitz非线性系统自适应观测器设计

采用Lypunov方法讨论了一类具有未知参数的Lipschitz非线性系统的状态观测器设计问题, 给出了观测器的结构形式和参数估计的自适应律.并以线性矩阵不等式组的形式给出了观测器渐近稳定的充分条件.合理地选取了增益矩阵,消除了增益矩阵选择不当所带来的保守性和盲目性.改善了有关文献的结果.     

线性随机系统基于观测器的反馈镇定

针对控制系统测量输出产生的乘性噪声问题,提出基于观测器的反馈控制设计算法.首先,引入状态误差变量,导出反馈控制下It8型随机微分方程描述的闭环系统.其次,运用复合Lyapunov函数方法并结合随机分析技术,分析闭环系统的均方指数稳定性和几乎必然稳定性,并建立输出反馈控制器存在的充分条件.基于此条件给出了控制增益矩阵和观测器增益矩阵的参数化设计算法.最后,通过倒立摆模型的数值仿真,验证所提出控制策略的有效性.     

结构式不确定系统的观测器─控制器鲁棒设计

对具有结构式不确定性描述的带观测器反馈控制系统提出一种鲁棒设计方法．该方法选取反映系统鲁棒稳定范围的函数为性解指标，同时考虑了组合系统特征值的配置约束，使之满足动态特征要求．并用梯度法进行优化，寻找最佳的状态反馈矩阵F*和观测器增益矩阵L*．计标实例表明，这种设计方法可明显提高系统的鲁棒性．     

对参数不确定神经网络的鲁棒状态估计

讨论了参数不确定神经网络的状态估计问题.由于参数的不确定性,无法设计观测器使观测器的状态与原来的神经网络达到完全同步,只能将误差控制在一定范围之内.对于给定的观测器中的增益矩阵,给出了判据来估计观测器的状态与原神经网络的状态间最终的误差界;同时,通过使用线性矩阵不等式的技术,给出了观测器中增益矩阵的设计方法.此外,对误差界的估计进行讨论,说明了影响估计准确性的主要原因.最后用2个例子来说明这些判据的有效性.     

SQCF一类混沌系统的高增益观测器同步方法

针对SQCF(simplest quadratic chaotic flow)模型类的不确定混沌性系统,基于高增益观测器的方法,讨论了混沌同步设计方法.通过在观测器中加入滑模项来抑制未知干扰的影响,以此设计了一个鲁棒高增益观测器.高增益的选取基于一代数Riccati方程的解,为此讨论了Riccati方程解的存在性.设计滑模增益,使系统达到并保持在滑模面上.基于坐标变换和Lyapunov稳定性理论,证明了同步的收敛性.针对一个SQCF混沌系统进行了仿真设计,仿真结果表明了该方法的有效性.     

一类基于观测器切换的输出反馈镇定

考虑一类线性时不变系统,假设系统存在有限个备选的观测器,每个观测器的增益是已知的.在任一观测器均不能保证误差系统渐近稳定的情况下,通过这有限个观测器间按照一定的切换策略进行切换,使误差系统达到渐近稳定.基于所设计的观测器可以设计控制器,使整个闭环系统渐近稳定.最后的仿真实例说明了设计方法的正确性.     

广义系统未知输入观测器的设计

未知输入观测器问题对广义系统具有特别重要的意义.本文利用矩阵广义逆和系统不变零点的概念,给出了一类广义系统未知输入观测器的存在条件及设计算法,并讨论了数值实例.     

广义T-S模糊系统的非脆弱保代价控制

对于给定的系统,在控制器存在可加摄动的情况下,通过并行分配补偿的方法设计了状态反馈最优保代价控制器,使系统不仅渐近稳定而且具有最小性能指标上界.基于线性矩阵不等式处理的方法,给出了该控制器存在的充分条件;通过建立和求解一个凸优化问题,给出最优非脆弱保代价控制器的设计方法,最后通过算例显示了所给方法的有效性.     

基于观测器的不确定广义系统D稳定极点配置

研究了具有D稳定约束的不确定广义系统鲁棒状态观测器问题。基于参数矩阵不等式和广义逆理论，提出了一种广义鲁棒状态观测器的设计方法，目的是对于所有容许的参数不确定性，相应的广义状态估计系统是正则，无脉冲，且其有限极点配置在预先给定的圆盘中，从而使整个观测过程具有所希望的鲁棒性和暂态性能；并获得了希望的鲁棒状态观测器增益的存在条件及其解析表达式。     

一类非线性不确定时滞系统的可靠H^∞控制

研究了一类非线性不确定动态时滞系统的鲁棒可靠H^∞控制问题,其中状态矩阵和状态退延矩阵的参数不确定性是范数有界的,模型的非线性不确定性是增益有界的,而它们无需满足匹配条件。基于Lyapunov稳定性理论导出了执行器失效情形下的可靠H^∞控制器存在的充分条件,通过求解一个线性矩阵不等式（LMI）来设计控制律。文中算例验证了该设计方法的有效性。     

具有控制器增益摄动的非脆弱H2控制

针对控制器增益存在加性控制器增益摄动,研究了线性连续系统的非脆弱状态反馈H2控制问题.基于线性矩阵不等式方法,给出了非脆弱状态反馈H2控制器存在的充要条件.此外,采用相同的方法还研究了不确定系统的鲁棒非脆弱状态反馈H2控制问题,并给出了鲁棒非脆弱状态反馈H2控制器存在的充要条件.实例表明设计方法的有效性.     

二次型性能的优化降阶控制器设计

在静态输出反馈控制器设计的基础上,设计线性系统在二次型性能指标下的优化降阶动态输出反馈控制器.动态反馈控制器可表示为一个最优降维状态估值器和一个最优静态反馈增益阵.控制器的输入阵,可用全维控制器输入阵的一个线性组合来表示.通过求解利用降维状态观测器的静态输出反馈,可得到降阶控制的最优反馈增益阵.最后,通过一个例子,说明本文提出的给定解控制器设计方法.     

一类离散不确定系统的状态反馈控制问题

研究了一类离散不确定系统的状态反馈控制问题．通过将系统的鲁棒控制器解存在的充分条件转化为一类极小极大的优化命题，给出了一种简便而有效的最优鲁棒控制器的设计方法．为了克服最优鲁棒控制器设计的保守性，还通过定义最小状态反馈系数矩阵将反馈控制器的系数矩阵的增益设计到最小的程度．