不确定广义系统的保性能控制:LMI方法

针对一类含有时变、范数有界参数不确定广义系统,结合一个二次型性能指标,研究了使闭环系统保持正则、稳定和无脉冲,且闭环性能指标值不超过某个确定界的保性能控制律的设计问题.通过矩阵不等式给出了保性能控制律存在的一个充分条件,进而用线性矩阵不等式给出了保性能控制器的一个参数化表示.     

不确定变时滞模糊广义系统的最优保成本控制

针对一类带有时变时滞的不确定T-S模糊广义系统,提出了基于时滞独立准则的最优鲁棒保成本控制方法.考虑一个线性二次成本函数作为闭环系统的性能指标,以线性矩阵不等式的形式给出了状态反馈保成本控制器存在的充分条件.最优保成本控制器的设计问题可以被简化为一个线性不等式约束的凸优化问题.所设计的保成本控制器不仅保证闭环系统的渐近稳定,而且具有最小的保成本上界.最后,数值算例说明了所提出方法的有效性以及最优保成本控制器的良好性能.     

具有时滞的不确定离散脉冲切换系统的保性能控制问题研究

研究了一类具有范数有界参数不确定性和定常时滞状态的离散脉冲切换系统的保性能控制问题。引入一个新的二次型性能指标,利用Lyapunov稳定性理论与线性矩阵不等式 (linear matrix inequality)方法, 给出了离散脉冲切换系统保性能控制器存在的充分条件,继而给出了该充分条件等价于一个线性矩阵不等式的可行性问题的证明,并用这组LMI的可行解给出保性能控制律的一个参数化表示。最后通过实例证实所设计控制器的有效性。     

随机切换时滞系统的鲁棒非脆弱保成本控制

针对带有Markov切换的不确定随机分布式时滞系统,结合一个二次性能指标,研究其保成本控制问题.通过利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,针对具有摄动的控制器增益,得到非脆弱保成本控制律的一个时滞相关的充分条件.该控制器能保证闭环系统鲁棒随机稳定和一定的线性二次性能指标上界.数值算例说明了该文方法的有效性.     

不确定时滞广义系统的鲁棒弹性控制

研究了一类控制器增益具有摄动的不确定时滞广义系统的鲁棒H∞控制问题.首先给出了闭环系统正则、无脉冲、稳定且具有H∞性能γ的一个充分条件,然后在此基础上根据LMI理论分别对控制器增益具有加法式、乘法式两种摄动情况加以讨论,得到弹性控制器存在的充分条件和设计方法,该控制器能使闭环系统广义二次稳定同时具有给定的H∞性能指标.最后用数值例子进一步说明方法的有效性.     

不确定时滞广义系统的保成本弹性控制

针对一类具有状态时滞的不确定时滞广义系统,基于状态反馈研究了保成本弹性控制问题·利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,得到了闭环时滞广义系统广义二次稳定以及闭环成本函数值有上界的充分条件;进一步利用LMI的可行解给出了保成本弹性控制器的设计方法·设计的弹性控制器使得闭环时滞广义系统广义二次稳定,同时保证闭环成本函数值具有上界·最后的数值例子说明了所给方法的有效性·     

T-S模糊广义系统的次优控制

基于T-S模糊系统模型,对一类非线性广义系统进行建模,给出了使得模糊广义系统二次稳定的模糊状态反馈控制器存在的充分条件,同时求出了该控制器下系统二次性能指标的上界;以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出了使系统二次性能指标上界最小的优化设计方法,同时给出了使得模糊广义系统二次稳定的模糊状态反馈控制器的设计方法;最后,通过一个数值例子证明了该控制器设计方法的有效性和可行性.     

凸多面体不确定离散广义系统保性能控制

研究了凸多面体不确定离散广义系统的保性能控制问题, 目的是设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定且相应的性能指标不超过某个确定的上界,通过构造参数依赖的Lyapunov 函数方法,得到闭环系统稳定的充分条件和保性能控制器的设计方法.     

非线性时滞不确定系统的保性能控制

叙述了一类给定线性二次性能指标函数的中立型非线性参数不确定系统的保性能控制问题.这些参数的不确定性是实时变范数有界的,并且状态时滞是一个常量.问题就在于设计一个使闭环系统渐近稳定,且对于所有允许的不确定性和时滞,闭环系统线性二次性能指标都不超过一个给定的上界的状态反馈控制律.基于线性矩阵不等式,Lyapunov方法给出了控制器存在的两个判据.最后给出了一个仿真示例说明该文方法的有效性.     

不确定切换系统的保性能控制

针对一类范数有界不确定切换系统,给出了状态反馈保性能控制的定义,利用公共李亚普诺夫函数导出了在任意切换下切换系统二次稳定化保性能控制律存在的充分条件,并将之表示为线性矩阵不等式解的可行性问题,在线性矩阵不等式有解的情况下,给出了保性能控制器的一个参数化表示;进一步以定理的形式给出了最优保性能控制律存在的充分条件.最后,仿真算例表明了所得结论的有效性.     

多时滞不确定广义系统的非脆弱H_∞保成本控制

对一类具有结构不确定性的线性多时滞广义系统,结合了一个二次性能指标,研究其非脆弱H∞保成本控制律的设计问题.基于Lyapunov稳定性理论证明其系统的稳定性.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,分别对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形加以讨论,得到非脆弱保成本控制律设计的一个充分条件.该控制器能保证闭环系统稳定和一定的线性二次性能指标上界,同时具有H∞范数下的干扰抑制作用.最后,针对加法和乘法两种摄动的情况,用数值例子进一步说明本文所给方法的有效性.     

时滞非线性系统的模糊保性能控制

针对一类具有输入与状态时滞的参数不确定非线性系统,基于T-S模糊模型,讨论该系统的保性能控制问题.通过构造状态反馈控制器,提出了在给定的性能指标和控制律下,闭环系统是二次保性能稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式(LM I)的形式表示,数值算例显示该设计方法是有效的.     

具有状态和控制滞后离散系统的容错保成本控制

基于T-S模糊模型,通过无记忆状态反馈研究了一类带有状态和控制滞后的不确定离散时滞系统容错保成本控制问题。应用线性矩阵不等式(LM I)给出系统存在执行器故障时,模糊闭环系统渐近稳定的充分条件,该条件保证了对所有允许的不确定性闭环系统渐近稳定,而且对于给定的二次型成本函数,能保证闭环成本不超过某个界。算例表明该方法是有效的。     

时变时滞不确定奇异摄动系统的保性能控制

为了保持鲁棒稳定且满足一定的性能指标要求, 对具有范数有界不确定性参数的不确定时滞奇异摄动控制系统, 进行保性能控制分析。利用Lyapunov 稳定性理论及矩阵分析方法, 设计系统二次性能指标, 构造了Lyapunov-Krasovskii 泛函, 给出了系统鲁棒稳定的充分条件求解定理以及状态反馈保性能控制律, 得到了性能指标最小上界, 均用线性矩阵不等式形式给出。数值样例表明, 该方法对所研究系统保性能控制有效, 可推广到多状态滞后以及时变滞后的不确定系统的保性能控制问题。     

不确定离散切换系统二次镇定保成本控制

基于LMIs和保成本控制理论,研究了一类不确定离散切换系统在任意切换下的保成本鲁棒二次镇定问题·利用矩阵Schur补引理构造线性矩阵不等式,得到该系统在保成本意义下的二次镇定充分条件,这几个条件可以检验在任意切换策略下,不确定离散切换系统的二次稳定性,并且满足成本指标上界·这种检验方法容易计算,同时也降低了保守性·可以通过MATLABLMI工具箱求解,适合在工程中使用最后用数值例子验证了所得结果的正确性