参数不确定性模糊大系统的保性能控制:LMI方法

研究了一类具有参数不确定性的关联模糊大系统的保性能控制问题，基于线性矩阵不等式（LMI）方法给出了该不确定性模糊大系统分散状态反馈保性能控制器的设计方案，所设计的分散状态反馈保性能控制器不但使得该不确定性模糊大系统闭环渐近稳定，而且使得其二次型性能指标的上界最小．最后通过一个数值例子说明了所提出方法的有效性．     

一类不满足匹配条件的不确定广义系统的最优保性能控制

针对一类不确定性是范数有界时不变的可不满足匹配条件的参数不确定广义线性系统和一个二次型性能指标,研究了其状态反馈最优保性能控制器的设计问题.采用线性矩阵不等式方法,导出了一个用线性矩阵不等式表达的保性能控制律存在的充分条件;在此基础上,建立并求解一个凸优化问题,给出了最优保性能控制律的设计方法.通过实例说明了该方法的应用.     

一类带有饱和非线性约束的离散时间系统保性能控制

对一类具有饱和非线性状态约束的线性离散时间系统,研究其保性能状态反馈控制律设计问题.结合一个二次型性能指标,根据Lyapunov稳定性理论,基于线性矩阵不等式处理方法,提出状态反馈保性能控制律存在条件,并通过求解相应的线性矩阵不等式给出了保性能控制律的设计方法.最后给出一个数值算例验证了该方法的有效性.     

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.     

不确定系统的弹性保性能控制器设计

为了解决鲁棒控制器中的脆性问题,在范数有界不确定性系统的状态反馈鲁棒保性能控制的基础上,基于线性矩阵不等式(LMI)的方法,提出了不确定系统的状态反馈弹性保性能控制器的设计方法。主要针对状态矩阵和控制输入矩阵同时存在范数有界不确定性,以及控制器增益存在加法式摄动的情形,以严格线性矩阵不等式约束条件给出了状态反馈弹性保性能控制器存在的充分必要条件。并给出了控制器以及相应的性能指标上界的显示表达式。最后,通过对发动机转速的实例仿真证明了该方法的可行性。     

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。     

半定内积下的矩阵奇异值分解

利用矩阵广义逆研究了其中一个权矩阵为半正定的,另一个权矩阵为正定的加权奇异值分解,同时给出了半定内积下的矩阵奇异值分解及其存在的条件。     

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.     

一类不确定非线性离散时滞2D系统的保性能控制

针对一类不确定非线性离散时滞2D系统,研究其保性能控制器设计问题。假定不确定性是范数有界的,利用线性矩阵不等式技术,给出了保性能控制律存在的充分条件,所设计的无记忆状态反馈保性能控制律,可以使闭环系统渐近稳定,且闭环性能指标在允许的范围内不超过某个确定的上界。该方法克服了Lyapunov函数全差分中不确定矩阵非线性项不易于处理的困难。最后通过仿真实例说明方法的有效性。     

不确定噪声下Markov跳跃线性系统的确保控制性能鲁棒跟踪

考虑了具有不确定二阶统计特性噪声的连续时间Markov跳跃线性系统的确保控制性能鲁棒跟踪问题.该不确定性允许参考模型与跟踪系统的过程与测量噪声的谱密度矩阵能在给定的类型中任意变化.给出了基于确保跟踪控制性能的不确定噪声协方差矩阵的扰动上界以及极小极大鲁棒跟踪控制器的设计方法.采用这种跟踪控制器不仅能极小化不确定时的最坏性能,而且能确保跟踪控制性能指标达到给定的自由度.最后给出了算例来说明所用设计方法的性能.     

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.     

一类不确定系统的保性能变结构控制

针对一类不确定系统,提出了保性能变结构控制器的设计方法,首先设计了一个切换面,利用状态变换和线性矩阵不等式给出了滑动模态的存在条件和算法,使得滑动模态不仅渐近稳定而且满足给定的性能指标.其次利用模糊逻辑系统的万有逼近性能,设计了一种变结构模糊控制律,该控制律能使空间任意点出发的系统状态都在有限时间内到达切换面并渐近到达原点.最后,一个仿真例子说明了所给方法的有效性和可行性.     

基于鲁棒分析的一类随机系统的保性能控制

在不确定线性系统保性能控制研究的基础上,对成本控制矩阵不确定随机二次控制问题进行了研究,给出了一类线性随机系统及相应系数不确定线性随机系统保性能控制的定义,并利用伊藤公式和LMI(线性矩阵不等式)方法,在其满足均方稳定的条件下,得到了相应线性随机系统的保性能控制律的存在条件,即若线性随机系统均方稳定,则其相应的保性能控制律存在.最后将最优保成本控制律的设计转化为一个凸优化问题,即求解一个线性矩阵不等式问题.     

不确定离散系统的保成本控制

研究不确定离散线性系统的保成本控制问题，目的是设计状态反馈控制中，使时乘二次成本函数有一个确定的上界。同时还给出了期望状态反馈控制律的存在条件及其解析表达式。     

时滞相关的非线性广义系统的保性能控制

针对一类具有时滞相关和具有非线性扰动的不确定广义系统,研究了该系统的保性能控制问题。目的是设计一个有记忆的状态反馈控制器,不仅使得闭环系统渐进稳定而且相应的性能指标不超过某个确定的上界。基于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(LMI),得到闭环系统渐进稳定的充分条件和保性能控制器的设计方法。最后通过数值算例说明了所给方法的有效性。     

混沌系统的最优保性能控制

研究了混沌系统的最优保性能控制问题。通过采用线性矩阵不等式方法,获得了一类混沌系统存在保性能控制律的一个充分必要条件,在此基础上,通过建立并求解一个凸优化问题,给出了混沌系统的最优保性能控制律的设计方法。以Chen系统作为典型的例子,验证了这种控制方法的有效性。     

不确定离散多时滞系统的模糊动态输出反馈保性能控制

针对一类用T-S模糊模型描述的不确定离散多时滞系统,研究了其动态输出反馈保性能鲁棒控制问题.通过构造一个相应的Lyapunov函数,给出了系统模糊输出反馈保性能控制律存在的一个充分条件和性能上界.并证明了该条件等价于一组线形矩阵不等式的可行性问题.进而,通过建立和求解一个凸优化问题,给出了系统设计次优保性能模糊输出反馈控制律的方法.最后通过一个算例来验证所给结果的有效性.