连续模糊随机系统的输出反馈控制器设计

在具有范数有界不确定性的T-S连续模糊随机系统中,针对整个闭环模糊系统全局渐近稳定性以及每个模糊子系统的稳态状态协方差如何不超过给定上界性能指标约束的输出反馈鲁棒方差控制律设计问题进行了研究。不同于已有的基于线性矩阵不等式(LMI)的设计方法,文章基于协方差配置理论与矩阵的广义逆理论,给出满足要求的输出反馈控制器的设计方案。     

SISO系统输出无偏协方差控制器设计

迄今所介绍的协方差控制器只适用于干扰为零均值的高斯白噪声过程，一旦噪声均声不为零或系统存在滞值扰动，系统输出一般将会有偏。该文用状态反馈ＰＩ控制器实现了单输入单输出线性随机系统输出无偏无协方差协方差配置，给出了控制器存在的充要条件及其解的一般形式。     

不确定线性连续随机系统的鲁棒H∞约束方差变结构控制

基于变结构控制思想,结合H∞优化设计理论及稳态状态协方差配置的系统综合方法,对一类不满足匹配条件的线性连续不确定随机系统进行H∞约束方差控制的设计。根据伊藤积分设计的控制u(t),综合考虑了变结构控制的滑模阶段与到达阶段;导出的反馈增益矩阵G使在滑模面上,闭环系统不但鲁棒稳定且具有指定的稳定裕度,同时各个状态分量的稳态方差满足预先给定的上界约束,同时从噪声输入到系统输出的传递函数的H∞范数也满足预先给定的指标约束。     

梯形区域极点配置静态输出反馈可靠控制

针对线性系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的梯形区域极点配置的静态输出反馈可靠控制问题。首先,在执行器无故障的前提下,给出使极点能够配置在梯形区域内的充分条件,进而得出系统的静态输出反馈可靠控制率。然后,基于执行器故障,重新设计静态输出反馈可靠控制器,利用求解线性矩阵不等式的方法,完成静态输出反馈可靠控制器的设计。由此可靠控制器构成的闭环系统,使得当执行器发生故障时,也可使闭环系统的所有极点保持在梯形区域内。最后的数值仿真验证了结果的有效性和可行性。     

扇形区域极点配置静态输出反馈可靠控制

针对线性系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的扇形区域极点配置的静态输出反馈可靠控制问题.首先,在执行器无故障的前提下,给出使极点能够配置在扇形区域内的充分条件,进而得出系统的静态输出反馈可靠控制率.然后,基于执行器故障,重新设计静态输出反馈可靠控制器,利用求解线性矩阵不等式的方法,完成静态输出反馈可靠控制器的设计.由此可靠控制器构成的闭环系统,使得当执行器发生故障时,也可使闭环系统的所有极点保持在扇形区域内.数值仿真验证了结果的有效性和可行性.     

误差方差及极点配置区约束下输出反馈控制器设计

在控制系统中，其稳态状态方差和闭环极点表征系统稳态及暂态性能的２个重要指标，一个理想的工程管制系统除了需具有良好的稳态特性外，还需要具有良好的暂态性能以保证过渡过程的品质要求，协方差控制理论在兼顾系统暂，稳态性能指标要求的应用中具有良好的实用效果，该文讨论连续系统在误差方差以及闭环极点配置区约束下，动态系统输出反馈控制器的设计问题，通过对反馈增益阵Ｇ的研究分析，给邮了此类控制器的存在条件及相关性质     

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.     

连续模糊随机系统的方差约束控制

对一类基于T-S模糊模型描述的连续随机系统,研究了不仅使整个闭环模糊系统全局渐近稳定,而且每个闭环模糊子系统的稳态状态方差满足给定上界性能指标约束的状态反馈控制器设计问题。首先,基于协方差配置理论,配置了一个公共的正定协方差矩阵,导出使整个闭环模糊系统全局渐近稳定的充分条件;进而利用广义逆理论,给出满足性能指标约束的状态反馈控制器的参数化表达形式。     

一类基于广义比例积分观测器的磁悬浮系统分散输出反馈抗干扰控制

针对一类磁悬浮列车半转向架结构系统的分散输出反馈抗干扰控制问题,通过适当的坐标变换将磁悬浮列车半转向架结构系统的输出跟踪控制问题转化为2个子系统的分散输出反馈抗干扰控制问题,并利用广义比例积分状态观测器技术,分别为2个子系统设计扰动观测器来估计系统测量的状态和干扰;利用扰动观测器的输出信息和输出反馈占优技术为各个子系统设计分散输出反馈抗干扰控制器.理论分析结果表明,在所给出的分散输出反馈抗干扰控制器下,整个闭环系统的状态将收敛到可调的任意小的区域内.仿真结果验证了所给控制算法的有效性.     

基于广义逆理论的匹域极点配置研究

在控制理论及应用领域中,区域极点配置一直是控制系统设计的重要方法之一。该文针对线连续及离散时间系统提出了一种统一的基于广义逆理论的圆形区域极点配置方法,即设计状态反馈控制器,使闭环极点位于给定的圆状区域中。文中给出了期望控制器存在的充要条件及其参数代化数表示。     

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。     

基于输出反馈的区域极点配置

该文研究输出反馈情形下线性定常连续及离散系统区域极点配置的统一代数刻划问题,即利用完全参数化方法,设计输出反馈控制器,使闭环极点配置于指定圆形区域内。     

离散系统动态协方差配置中的有限拍控制

大量的随机控制系统的性能指标可直接刻划为系统稳态状态协方差的形式。在离散系统的动态协方差控制器设计过程中存在着相当的自由度,该文利用这些自由度使系统达到期望的有限拍特性,即设计动态控制器,使闭环系统的状态协方差在有限拍内配置到指定值。文中表明,只要使系统的闭环矩阵具有期望的特征结构且其最大奇异值满足一定的约束条件就可达到设计目的。文中研究了使闭环矩阵具有期望的特征结构的条件,并给出了满足要求的控制器的存在条件及解析表达式。     

一类互联不确定系统的鲁棒稳定性分析与干扰抑制

研究了一类互联不确定系统的鲁棒稳定性和干扰抑制问题,主要研究了线性状态反馈控制器的设计问题使得所导出的闭环系统具有较强的抗外部干扰输入的能力,给出了一个简单的数值例子表明此方法的有效性。     

基于广义逆理论的区域极点配置研究

在控制理论及应用领域中，区域极点配置一直是控制系统设计的重要方法之一。该文针对线性连续及离散时间系统提出了一种统一的基于广义逆理论的圆形区域极点配置方法，即设计状态反馈控制器，使闭环极点位于给定的圆状区域中。文中给出了期望控制器存在的充要条件及其参数化代数表示。与已有结果相比，该文方法只需求解一线性矩阵方程，因而更易工程实现。数值算例验证的了该方法的有效性及直接性。     

不确定系统的区域极点配置

研究了不确定系统的鲁棒区域极点配置问题，利用本文提出的方法可以将不确定系统的闭环极点配置在左半复平面的某一扇形域，同时本文也给出了输出反馈和状态反馈控制器的解析表达式。     

随机系统输出反馈控制中信息状态推导的一种新方法

研究了部分可观测随机系统在风险灵敏度指标下的最优输出反馈控制问题．通过引入信息状态概念来获得输出反馈控制律,对于状态和输出(测量)噪声带有一般相关系数的随机系统,推导求得了其显式的信息状态表达式。     

一类切换系统的鲁棒控制

考虑了一类标称系统存在共同Lyapunov函数的非线性不确定切换系统的鲁棒镇定问题·不确定性不满足匹配条件,分别设计出了经过状态反馈和输出反馈鲁棒控制器·在不确定项满足一定的限定条件下,使不确定闭环系统仍然具有共同Lyapunov函数,从而在任意的切换策略下,确保闭环系统在其平衡点处是渐近稳定的·最后的仿真说明了文中结论的正确有效性·     

2-D广义系统的特征多项式配置

利用代数几何方法，研究具有多输入的2-D广义系统Roesser模型的特征多项式系数的任意配置问题．通过引入恰当形式的状态反馈，消除了2-D广义系统的无穷远极点，得到了相应的闭环系统．以代数几何方法为工具，将此闭环系统的特征多项式配置问题转化为判别有理映射是否为到上的，推导出多输入的2．D广义系统Roesser模型由状态反馈几乎任意配置特征多项式系数的充分条件．利用此方法同样可对基于输出反馈的特征多项式配置问题进行研究，并给出了2-D广义系统由输出反馈几乎任意配置特征多项式系数的充分条件，从而丰富和发展了多输入情况下的2-D广义系统特征多项式配置的理论．