一类不确定线性系统区域稳定的可靠控制

针对具有不确定性的线性定常系统,提出了考虑执行器故障的圆盘极点可靠配置问题·在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了将极点配置到指定圆盘内可靠控制存在的充分条件·通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计·利用仿真实例验证了本文提出设计方法的可行性,并且通过与不考虑故障和不确定因素的系统比较,进一步说明对系统进行可靠极点配置的必要性·     

广义系统的圆形区域极点配置:输出反馈情形

该文考虑连续广义系统在输出反馈作用下的圆形区域极点配置问题,目的在于设计输出反馈控制律,使得闭环系统正则,无脉冲且闭环极点位给定的圆形区域内,该文利用矩阵不等式及广义逆得到了所期望的输出反馈控制律的存在条件,并给出其参数表达式。     

不确定连续系统基于区域极点配置的鲁棒容错控制

利用代数Riccati方程和矩阵范数理论，研究了连续系统基于区域极点配置的容错控制问题。给出了系统闭路环极点配置在圆形区域内对执行器失效且具有完整性的一个充分条件；进而讨论了不确定连续系统的闭环极点配置在圆形区域内的鲁棒容错控制问题，且给出了此条件下鲁棒容错控制系统的设计方法。此设计方法是有效的。     

线性广义系统的容错控制器设计

针对执行器失效的线性时不变广义系统,利用Riccati不等式给出具有执行器完整性控制器的设计方法,所设计的状态反馈控制器在系统正常时是D－允许的,在一定条件下,仍能使执行故障具有D－允许的。     

广义系统的可靠最优调节器设计

在实践应用过程中,控制元件(包括执行器或传感器)的失效往往会造成系统不稳定或性能指标难以达到·因此研究如何利用仅存的有效控制元件来实现控制目标十分必要·由此"可靠控制"应运而生,即无论特定集合中的某些控制元器件失效与否,都要求所设计的控制器能保证系统的稳定性和各项性能指标的实现·针对执行器失效的线性广义系统,给出可靠最优调节器设计方法,所设计的状态反馈控制器能够使执行器故障系统具有正则、渐近稳定、无脉冲,且此时的二次性能指标小于正常情况下的二次性能指标·     

矩形广义系统的极点配置的一种方法

研究了矩形广义系统的有穷极点配置问题.提出了利用动态补偿器对矩形广义系统进行有穷极点任意配置的一种方法及一个充要条件,并且得出了此方法所能任意配置的有穷极点的数目是r r_c个。通过动态补偿,将矩形广义系统的有穷极点配置问题转化为正常系统的极点配置问题,使整个闭环系统实现正则,无脉冲,任意极点配置。     

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。     

广义区间动力系统稳定的充分条件

讨论了连续广义区间动力系统在系统矩阵为区间矩阵时的稳定性问题·根据Gershgorin圆盘定理,在假设广义区间动力系统满足系统矩阵A主对角线元素均为负区间数的约束条件下,给出了一个使广义区间动力系统正则、无脉冲膜且稳定的充分条件·针对系统对应的Gershgorin圆盘半径较大的情况做了进一步讨论,使上述充分条件能够适用于更一般的情况·举出实例说明了此方法的正确性,并给出了一个判别区间矩阵为非奇异的充分必要条件·     

一类广义系统极点可任意配置的条件

给出广义系统含脉冲模的判据以及无脉冲模和含脉冲模广义系统极点可任意配置的条件。     

不确定线性系统区域极点配置静态输出反馈可靠控制

对含有状态不确定项的线性系统,在连续增益故障模型的基础上,提出带有执行器故障的圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制问题.首先给出了在不考虑故障时设计控制器使系统保持渐近稳定的充分条件;然后讨论了对于同一系统同一控制器在考虑执行器故障时系统出现不稳定;接下来,针对同一故障模型重新设计静态输出反馈控制器使系统在发生故障后仍保持渐近稳定.利用线性矩阵不等式(LMI),在考虑执行器故障模型的基础上,给出了圆形区域极点配置的静态输出反馈的可靠控制器存在的充分条件.仿真结果进一步说明当系统发生故障时,正常控制的闭环系统极点可能离开所给定的圆形区域,而可靠控制的闭环系统仍然会保持极点在给定的圆形区域内,从而看出对系统进行极点配置的静态输出反馈的可靠控制的必要性.     

Delta算子系统D稳定鲁棒容错控制

研究了Delta算子描述的线性系统基于圆形区域极点配置的鲁棒容错控制(定义作D稳定鲁棒容错控制)问题·利用线性矩阵不等式,给出了Delta算子描述的标称线性系统通过状态反馈实现D稳定容错控制的两个充分条件和D稳定容错控制器的设计方法·利用代数Riccati方程,给出了Delta算子描述的不确定线性系统D稳定鲁棒容错控制的充分条件和D稳定鲁棒容错控制器的设计方法·将连续与离散系统有关该问题的结果统一到了Delta算子框架中·     

基于线性矩阵不等式的卫星姿态鲁棒控制

针对执行机构性能下降或出现故障,提出了对执行机构故障具有完整性且满足H∞扰动衰减指标的状态反馈鲁棒控制设计方法.该方法采用线性矩阵不等式（LMI）方法,分析了圆盘极点指标与H∞指标的相容性,并在相容指标约束下给出了鲁棒H∞控制器存在的充分条件和设计步骤.将鲁棒控制方法应用于卫星姿态控制系统,并进行了数值仿真.结果表明,该方法对卫星姿态控制系统执行机构性能下降或故障状态下具有较好的鲁棒性,能够满足姿态控制要求.     

Delta算子系统D稳定容错控制

研究了Delta算子描述的线性系统基于圆形区域极点配置的容错控制问题．分别利用矩阵奇异值和代数Riccati方程给出了该系统利用状态反馈实现D稳定容错控制的两个充分条件,进而给出了D稳定容错控制器的设计方法,将连续与离散系统的有关结果统一到了Delta算子框架中.     

不确定时滞非线性混沌系统的鲁棒容错控制

研究了不确定时滞非线性混沌的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov泛函,运用线性矩阵不等式(LMI)的方法,利用不稳定不动点的控制,引入一种带时滞的状态反馈控制律,对传感器或执行器失效的情况,证明了一类非线性不确定时滞混沌系统对于传感器和执行器故障都具有完整性.结果表明,所给出的控制律不但可以实现对某些传感器故障的容错,而且在正常和故障情况下对于传感器和执行器故障都具有完整性.     

非线性广义离散区间系统的鲁棒非脆弱H_∞控制

研究一类含有非线性扰动的广义离散区间系统的鲁棒非脆弱H∞控制问题,所研究的非线性扰动满足Lipschitz条件.首先,利用Lyapunov函数理论,研究不确定非线性广义系统的鲁棒H∞控制问题;其次,以线性矩阵不等式(LMI)形式,给出了系统鲁棒非脆弱H∞控制器存在的充分条件,使得对于所有容许不确定性,闭环系统都允许且H∞性能指标满足给定上界.同时,给出状态反馈控制器的设计方法;最后,用数值例子表明了所提出方法的有效性.     

相容指标约束下的线性时滞广义系统容错控制设计

对一类线性不确定时滞广义系统,讨论了H∞指标和区域极点指标相容条件下的容错控制器的设计问题。在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中两类指标的相容性理论。分析了与H∞指标相容的区域极点指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法。仿真结果表明,该方法是有效的,且更能保证系统的动态性能。     

多指标约束下的容错控制系统设计

对一类线性不确定系统,研究了区域极点指标、H∞指标和方差指标约束下的容错控制器的设计问题.在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中三类指标的相容性理论.分析了与区域极点指标相容的H∞指标和方差指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法.仿真实例验证了结果的有效性.