基于未知输入观测器的不匹配干扰系统滑模控制

针对具有不匹配未知干扰的非线性系统,研究基于状态估计和未知输入重构的控制问题.在状态可测和未知干扰已知假设下,提出了一种新滑模控制器设计方法,以达到输出渐近稳定;通过设计一种未知输入观测器,对系统的时变未知输入进行重构;基于高增益滑模观测器对未知干扰的微分和系统的输出微分信息进行了有限时间内的精确估计;设计了一种新的基于观测器的控制策略,并论证其可行性.利用一个实际模型验证该控制器的有效性.     

不确定组合系统的分散动态状态反馈控制

给出了一类具有非线性关联和不确定性的线性时变大系统的分散反馈镇定控制器的设计方法·研究结果表明,所设计的控制器具有较强的鲁棒性,动态状态反馈控制器的引入,避免了在系统不确定项界未知的情况下,采用估计界所设计的控制器的过分保守性或不能使系统稳定,采用非线性控制器仅能得到系统实用稳定的不足·仿真结果表明,其方法是有效的     

一类不确定切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计

研究了一类具有未知时变但有界的结构不确定性和输入通道不确定性的切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计问题.利用完备性条件和共同李亚谱诺夫函数方法,设计了相应子系统的H∞动态输出反馈控制器和相应的切换策略,得到了切换系统动态输出反馈鲁棒H∞控制器存在的充分条件.采用变量替代法,将非线性矩阵不等式转化为一组易于求解的线性矩阵不等式(LMIs).最后通过仿真例子表明系统在所设计的H∞控制器作用下得到的闭环系统,在相应的切换策略下,满足鲁棒H∞性能.     

具有通信约束的网络化系统动态输出反馈控制

针对一类存在访问约束和时变时延的网络化控制系统,研究了其中的动态输出反馈控制器的设计问题.考虑到介质访问约束服从Markov分布和时变时延的上界小于一个采样周期的情况,将网络化控制系统建模为一类具有不确定性的离散时间Markov跳变系统.根据Lyapunov稳定性理论与状态增广方法,给出了闭环网络化控制系统渐近稳定的充分条件,并设计了动态输出反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定.最后通过仿真验证了所提方法的有效性.     

一般广义周期时变系统输出反馈控制

针对一般广义周期时变系统输出反馈控制问题,采用广义Lyapunov不等式和线性矩阵不等式的分析方法,通过对一般广义周期时变系统引入一个反馈,得到了该类系统允许且满足H∞控制性能指标的一族输出反馈控制器.所得结论是广义系统输出反馈控制研究成果向一般广义周期时变系统的自然推广.最后,通过数值算例说明了设计方法的有效性.     

一类离散不确定系统自适应滑模输出反馈控制

研究了离散不确定系统的滑模输出反馈控制问题.考虑离散系统的不确定为非匹配不确定,且具有未知的范数界,通过设计死区自适应律,实现了对此不确定界的在线辨识.在此设计的基础上,基于快速输出采样(multirate output sampling)原理,对系统设计了具有不确定自适应的滑模输出反馈控制器,在所设计的控制器作用下系统渐近稳定.快速输出采样是通过设置输出采样频率大于输入采样频率,经过相应的运算得到系统的当前状态信息与系统前一时刻输入信息和当前输出信息具有一定的函数关系.最后通过数值仿真验证了所设计控制器的有效性.     

不确定中立型系统输出反馈H∞控制

考虑一类含有参数不确定性的混合型中立型系统的输出反馈控制器设计问题·不确定性假设是时变的但范数有界,状态时滞是常数·利用线性矩阵不等式方法和Lyapunov函数方法相结合,研究了输出反馈鲁棒控制器的设计问题·目的是设计一个动态输出反馈控制器,使得在满足一定的条件下对所有的参数不确定性,闭环系统是渐近稳定的且从扰动到控制输出的传递函数的范数是不超过某个确定的上界,并给出了动态输出反馈控制器存在的充分条件·所得结论可化为标准的LMIs求解,具有一定的实际意义和可行性·     

不确定输入时滞系统的滞后相关型鲁棒H∞控制

针对带有输入时滞的不确定线性时滞系统,基于适当形式的Lyapunov泛函,利用线性矩阵不等式方法讨论了时滞相关型鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题,其中不确定性是时变未知的,满足范数有界条件,且控制器存在的充分条件由线性矩阵不等式的形式给出.给出了一个应用实例,并与已有结果进行了比较.与通常所采用的导出时滞相关型鲁棒H∞状态反馈控制器的设计方法相比,只需进行两次矩阵不等式的放大,就可得到相应的控制器设计方案.仿真结果表明控制器设计方案具有较小的保守性.     

含有时变延迟的双线性参数化系统的重复学习控制

针对一类含有时变延迟的双线性参数化时变系统,提出了一种新的重复学习控制方案.该方案假设未知时变参数、未知时滞和参考信号的共同周期是已知的,通过重构系统方程,有效地消除时变延迟的影响,采用微分—差分耦合参数周期自适应律估计时变和时不变参数,可以处理参数在一个未知紧集内周期性快时变的非线性系统,通过构造一个Lyapunov-Krasovskii能量函数,证明所有信号有界并且跟踪误差渐近收敛.给出了闭环系统收敛的一个充分条件.仿真结果验证了控制算法的有效性.     

多重状态和控制时滞并存的不确定系统鲁棒H∞控制

研究了同时具有多重状态和控制时变时滞不确定系统的鲁棒H∞控制,其中的不确定性是时变的,并且时滞同时存在于控制和状态.通过构造一种状态反馈控制律,建立适当的Lyapunov泛函,综合考虑不确定因素以及时滞对系统稳定性的影响,证明了所构造的状态反馈控制律不仅可以使得相应的闭环系统达到渐近稳定,而且给出了其满足一定鲁棒H∞性能指标的Riccati方程.所设计的控制器可以很好的达到抑制系统干扰的目的.     

一类非线性不确定时滞系统的鲁棒输出反馈控制

研究了一类具有多重时变时滞扰动的非线性不确定动态系统的鲁棒输出反馈控制。基于Lyapunov稳定性理论和Razumikhin定理，提出此类系统的无记忆输出反馈控制器设计方案。研究表明：所设计的两类控制器分别使得闭环系统终极一致有界和一致渐近稳定。     

不确定广义变时滞系统输出反馈H∞控制

考虑一类状态和输入同时具有变时滞的不确定性广义时滞系统输出反馈H∞控制器设计问题·不确定性假设是非线性的但范数有界,在适当的假设下利用线性矩阵不等式方法和Lyapunov函数方法相结合,给出了广义时滞系统动态输出反馈鲁棒H∞控制器的设计方法和存在的充分条件·该控制器的设计使得在满足一定的条件下对所有的不确定性,闭环系统是容许的(正则、稳定、无脉冲)且从扰动到控制输出的传递函数的H∞范数是不超过某个确定的上界,所得结论可化为标准的LMIs求解,并可推广到多时滞情况·算例验证了设计方法的有效性·     

时变时滞不确定离散Markov跳跃广义系统的鲁棒输出反馈镇定

考虑了时滞不确定离散Markov跳跃线性广义系统的鲁棒稳定性和动态输出反馈镇定问题,时滞是时变的且不确定是范数有界的参数不确定。对所讨论的广义系统进行受限系统等价变换,然后引进新的状态变量,将原有系统等价转换为时滞Markov跳跃标准线性系统。通过构建一个新颖的Lyapunov-Krasovskii函数,得到了判定系统正则、因果和鲁棒随机稳定的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的充分条件。对于转移概率已知和未知但是具有上界的情形,分别给出了动态输出反馈控制器的设计方法。最后,数值算例验证了本文方法的有效性。     

双端动态事件触发下信息物理系统输出反馈H∞控制

研究了具有双端动态事件触发策略的信息物理系统动态输出反馈H_∞控制问题.首先,将闭环系统建模为具有两个区间时变延迟的线性系统,分别在传感器-控制器和控制器-执行器信道的事件触发策略中引入内部动态变量,建立异步动态事件触发策略的通信机制,通过扩大事件间隔来减少信道中的数据传输量.其次,为了保证闭环系统的稳定性,利用Lyapunov-Krasovskii泛函的方法,推导得出满足系统H_∞性能的渐近稳定性判据;基于这一稳定判据,实现了动态输出反馈控制器和动态事件触发策略的协同设计.此外,证明了事件触发策略下最小触发时间间隔正标量下界,从而排除了Zone现象.最后,用卫星系统的例子说明了所提策略的有效性.     

具有输入时滞不确定切换系统的鲁棒稳定性分析与控制

本文研究了一类输入中同时存在常时滞和时变时滞不确定切换系统的鲁棒稳定性及控制问题,依据还原法思想,Lyapunov稳定性理论并结合LMI,设计了切换系统的状态反馈控制器及相应的切换策略,并给出了系统在控制器作用下稳定的充分条件,仿真算例证明了本文方法的有效性. 最后证明系统在某些情况下使用还原法所设计的控制器与传统的无记忆控制器相比能够镇定更多的系统。     

时变时滞不确定控制系统二次镇定研究

研究了一类时变时滞不确定控制系统的鲁棒镇定性.该系统的不确定参数是时变未知但范数有界的.利用线性矩阵不等式和二次李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函,获得了具有任意有界时变时滞控制系统稳定的一些充分条件,并设计了状态反馈控制器,使相应闭环系统是鲁棒稳定的.最后,通过一个数值算例说明了所获得结果的有效性.     

一类广义离散系统的有限时间控制

讨论一类具有时变、有限能量外部扰动的广义离散系统的有限时间控制问题,给出非强迫广义离散系统有限时间有界的充分条件,并在此基础上利用非严格线性矩阵不等式方法,提出实现相应的闭环系统有限时间有界的状态反馈控制器与输出反馈控制器的设计方法.     

部分转移概率马尔科夫时变时滞系统的镇定

研究一类带有部分未知转移概率的连续时间马尔科夫跳变时变系统的稳定性和镇定问题．引入自由连接权重矩阵方法得到一个较小保守性的稳定性判据．以线性矩阵不等式的形式得到状态反馈控制器存在的一个充分条件．最后,给出数值例子说明所提方法的有效性．