网络化受限控制系统的镇定与L_2增益分析

针对含执行器饱和网络化控制系统,研究其镇定问题与L2增益分析．鉴于网络诱导时滞的存在,将网络化控制系统建模成舍时变输入时滞的受限控制系统．利用Lyapunov—Krasovskii方法和广义系统变换,得到了保证系统稳定的时滞依赖充分条件．在此基础上,设计了状态反馈控制律,使得相应的闭环系统内稳定且具有受限的L2增益性能．最后,用一个数值仿真例子验证了方法的有效性．     

时滞非线性系统的耗散哈密顿实现和L2干扰抑制

研究时滞非线性系统的耗散哈密顿实现以及时滞哈密顿系统的L2干扰抑制问题．首先考虑了非线性系统的常值实现，提出了几个结论．然后针对时滞哈密顿系统提出了L2增益问题，并扩展了拉萨尔不变集原理．最后讨论了受控时滞哈密顿系统的L2干扰抑制控制问题．基于零状态可观性和所获得的拉萨尔不变集原理，提出了系统渐近稳定的充分条件．     

切换系统区间时滞依赖稳定及L_2增益分析

研究具有时变时滞不确定切换系统的区间时滞依赖鲁棒指数稳定性及系统满足L2增益性能分析.系统具有的时变时滞下界可以不为零.利用平均驻留时间方法和自由权矩阵方法,给出了切换系统区间时滞依赖鲁棒指数稳定及满足相应L2增益的充分条件,也给出了切换律的设计.将切换系统的稳定性和满足L2增益性能问题的条件归结为一组线性矩阵不等式的可解性问题.最后通过仿真验证了结论的正确有效性.     

具有时滞和丢包的网络化控制系统稳定性分析

将数据包丢失看成一种特殊的时延,研究了同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络化控制系统的稳定性问题.采用动态反馈控制器稳定系统并提高系统的动态性能,得到了总时滞(包括传感器与控制器之间的时滞,控制器与执行器之间的时滞)的表达式,建立了网络化控制系统模型,证明了系统的稳定性判定定理.仿真结果表明了该方法的有效性.     

有随机增益不确定性的网络化时滞系统非脆弱镇定（英文）

研究了带有输入时滞和随机发生的增益不确定性的网络化控制系统的非脆弱镇定问题.目标是设计一个非脆弱的静态输出反馈控制器,使得闭环系统在有输入时滞和增益不确定情况下保持均方渐近稳定.为了更好地反映网络诱导现象的随机特性,引入了服从一定概率分布的二进制切换序列描述控制器在实现过程中随机发生的增益浮动.然后利用随机稳定性理论和新的矩阵不等式界定方法得到了控制器存在的充分条件.据此,控制器增益矩阵可通过给出的锥补线性化算法求解.最后提供了一个数值例子验证了方法的有效性和优越性.     

含双时滞主动控制系统平凡平衡解稳定性的数值分析

采用精细积分方法求解含双时滞受控系统的平凡平衡解,根据不同时滞量下系统响应的敛散性判断系统的稳定性,得到了时滞受控系统随时滞变化的稳定区域分布,避免了求解时滞系统特征方程的困难.在此基础上,分析了不同时滞量和反馈增益对系统稳定区域的影响规律,结果表明:随时滞量的变化,系统的稳定区域与不稳定区域是交替分布的,当2个反馈增益相差较大时,与较大的反馈增益相关的时滞量对系统的稳定性影响更为显著.     

网络化控制系统连续动态输出反馈控制器设计

研究一类网络化控制系统的连续动态输出反馈控制器的设计问题.假设网络化控制系统的被控对象为一个定常时滞系统,其网络诱导时滞是随机的且小于一个采样周期的情况下,将此类网络化控制系统模型化为一个混合系统.然后采用李亚普诺夫函数、线性矩阵不等式的方法推导出了该网络化控制系统渐近稳定的充分条件.根据此充分条件,给定一个等式约束,然后通过求解一组线性矩阵不等式,获得了连续动态输出反馈镇定控制器.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.     

基于时滞补偿观测器的网络化控制系统故障检测

针对一类具有不确定传输时滞的网络化控制系统,基于时滞补偿观测器研究了系统的故障检测问题.在传统的基于观测器的故障检测系统的基础上,根据时滞补偿的思想设计了一种新型的状态观测器,并引入故障的参考模型,得到广义残差系统;利用H∞控制理论,提出了基于H∞滤波器的故障检测方法,并借助线性矩阵不等式(LMI)方法给出了观测器增益矩阵和后滤波器矩阵的解.通过仿真验证了该方法的可行性和优越性.     

模糊不确定时滞网络控制系统的保性能H_∞控制

建立了不确定时滞模糊网络化控制系统模型,研究了一类存在不确定参数的网络时滞系统保性能控制问题,基于Lyapunov稳定性理论给出了系统渐稳的充分条件,并把所得结果转化为线性矩阵不等式.     

离散时滞系统时滞状态反馈D稳定容错控制

针对离散一步时滞系统传感器故障,采用状态反馈和带有时滞的状态反馈控制,给出了一个对传感器失效具有完整性的D稳定控制系统需满足的一个充分条件,进而给出控制器的设计方法和步骤,并推广至执行器失效情况,指出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则.仿真实验验证了该方法的有效性.     

网络控制系统的有限时间镇定

研究了一类带有网络诱导时延的网络控制系统有限时间控制问题.首先通过引入特殊线性变换将原时延系统转化为无时延系统.然后在新坐标下,基于有限时间稳定理论与线性矩阵不等式,系统地给出原系统有限时间稳定的一个充分条件,并通过数值例子说明了该设计方法的可行性.     

具有非线性摄动网络控制系统的量化控制设计

针对具有网络诱导时延及数据包丢失的非线性摄动网络控制系统,考虑系统存在量化误差及非线性摄动等干扰,建立具有一般性的网络控制系统新模型.基于李雅普诺夫稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出网络控制系统渐进稳定的充分条件和量化反馈控制器设计方法.通过求解凸优化问题获得具有非线性摄动网络控制系统的最大允许时滞界.最后,仿真示例验证了所提出方法的有效性.     

变参数网络控制系统的双模态离散跳变模糊控制

研究了一类变参数非线性网络控制系统随机稳定性和控制器设计问题.针对具有有界随机延迟和数据包丢失的不确定网络控制系统,提出一种离散时间跳变模糊方法,建立其双模态不确定Takagi-Sugeno模糊数学模型,综合刻画了网络的有界随机时延和丢包特性、网络传输的不对称性以及控制对象的不确定性非线性动力学现象.基于该模型,利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,推导出系统随机稳定的充分条件,给出了具有分段二次Lyapunov稳定与次优性能指标的保成本状态反馈模糊控制器的设计方法.该方法归结为一组双线性矩阵不等式,可利用同伦迭代算法求解.数例仿真结果表明,对于任意容许的不确定性,该方法设计的控制器能使系统随机稳定.     

一类带有马尔科夫丢包的非线性网络控制系统的镇定

研究了一类非线性网络控制系统(NCS)的镇定问题.通过采用丢包依赖的Lyapunov函数方法,得到带有马尔科夫丢包的非线性NCS的稳定性定理,并以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出镇定模糊控制器的设计方法.     

有网络限制的MIMO网络化控制系统的稳定性 分析与控制器设计

为了解决网络约束的情况下多输入多输出(MIMO)网络化控制系统(networked control systems, NCSs)的镇定分析和控制器设计问题,在有限网络接入通道的条件下,为MIMO网络化控制系统建立一个离散切换时滞模型. 基于所建立的新型切换Lyapunov-Krasovskii方程,提出一个新的线性矩阵不等式的稳定标准;在获得稳定条件的情况下,应用迭代算法设计出静态输出反馈控制器. 数字仿真结果表明了所提出方法的创新性和有效性.     

Modeling and stabilization for a class of nonlinear networked control systems: a T-S fuzzy approach

The stabilization problem for a class of nonlinear networked control systems （NCSs） is investigated in this paper. A Takagi Sugeno （T-S） fuzzy model is employed to represent the nonlinear controlled plant in the NCSs. Based on parallel distributed compensation （PDC） technique, a novel model of the nonlinear NCSs is established firstly in consideration of both network-induced delay and packet losses in transmission. Then a stability condition of the nonlinear NCSs is presented in terms of linear matrix inequalities （LMIs） by using the Lyapuno~Krasovskii functional method and the delay input approach. Furthermore, the control design of the nonlinear NCSs is developed by means of LMIs. Finally, a numerical example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

多时滞不确定网络控制系统的稳定性分析

针对具有多个独立传感器和执行器的多输入多输出(MIMO)网络控制系统(NCSs),在考虑分布时滞和不确定性的情况下,建立了一类网络控制系统的连续时间模型.利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,分析了系统的稳定性问题,给出了基于LMIs形式与时滞相关的渐近稳定判据.通过该方法,能够分析和判定具有多时滞和不确定性网络控制系统的时滞相关稳定性.与现有的方法相比,该方法给出了保证网络控制系统稳定的更小保守性的最大允许时滞边界(MADB),而且结果更具广泛性和一般性.实例和仿真结果表明该方法保守性较小.     

具有不确定时延切换广义网络系统稳定性分析

研究了一类正则且无脉冲的切换广义网络控制系统的状态反馈稳定性分析问题.针对系统中的不确定传输时延,假设传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,且不确定传输时延小于采样周期,切换广义网络控制系统被建模为异步动态系统,利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式的方法,给出一个充分条件,得到状态反馈控制器.当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是稳定的.理论研究和仿真实例证实了理论结果的有效性.     

基于离散T-S模糊模型的非线性网络控制系统的镇定

在考虑了数据丢包和网络诱导时滞情形下,研究了一类非线性网络控制系统的镇定问题,其中被控对象是由一个离散T-S模糊模型描述的.利用平行分布补偿技术,建立了这类非线性网络控制系统的一个新的模型,得到了该系统稳定的充分条件,给出了基于线性矩阵不等式的模糊控制器的设计方法.数值例子说明了结论的有效性.