时变时滞不确定系统模糊自适应H∞控制

针对含非线性和干扰项的时变时滞系统鲁棒稳定问题,提出一种模糊自适应H_∞控制方法。采用T-S模糊系统对未知非线性函数向量进行逼近,设计自适应全调节律,即同时调整模糊参数矩阵和基函数参量。对于逼近产生的误差和外界干扰,引入H_∞控制。基于李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术,在保证系统稳定的前提下,通过求解矩阵不等式得到满足设计要求的控制器。通过对已有算例和空天飞行器高超声速飞行控制系统的仿真验证了所提方案的有效性。     

基于混沌同步的保密通信

针对网络数据传输的安全问题,提出了一种基于混沌同步的保密通信方法。通过设计非线性状态观测器,构造了两个混沌系统并使其保持同步,从而实现加密信号的完全再现。同时分析了同步系统的稳定性,给出了设计非线性状态观测器的方法。应用熟知的Rossler混沌系统构建保密通信系统,并进行分析和仿真。仿真结果表明,该方法具有设计简单、同步速度快、保密程度高等特点。     

基于超混沌同步的数字信息保密通信系统

建立了一种改进的新型超混沌系统模型,并提出了实现该超混沌系统同步的控制方法.然后,将该同步控制方法应用于基于混沌掩盖的数字信息保密通信.该方案中不需要将秘密传输的有用信息输入到驱动系统,且发送端只需要向响应系统传递包含两个状态变量的控制信息即可实现混沌同步.因此,该方法比已有方法具有更好的实用性.理论推导和计算机数值仿真实验表明了该方法的有效性.     

不确定线性描述系统的鲁棒H∞滤波器

研究了一类含有参数不确定性和未知扰动的线性描述系统的鲁棒H_∞滤波器设计问题。在容许、可观测的假设下,基于描述系统的有界实引理给出了鲁棒H_∞滤波器存在的充分条件。将滤波器存在条件转化为线性矩阵不等式的形式,可以利用线性矩阵不等式方法求解。推导了滤波器参数的等效形式,简化了滤波器系数矩阵的计算过程。最后,通过数值算例说明了所提出的方法的性能。     

基于LMI的滑翔式飞行器鲁棒H∞时滞控制

滑翔式飞行器是一类存在参数不确定性和外部扰动的非线性系统,研究了该类对象的鲁棒H_∞控制问题。采用对原系统方程部分线性化的方法,得到滑翔式飞行器的状态空间描述形式。在系统中的非线性部分满足Lipschitz条件约束下,考虑舵机特性等引起的时滞,利用Lyapunov稳定性理论,得到了系统鲁H_∞控制器存在的充分条件。通过求解线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)的可行解问题,得到H_∞控制器的参数化表达式。仿真结果表明,当存在参数不确定以及外部扰动时,系统能够保持较强的鲁棒稳定性,同时设计的控制器对干扰有较好的抑制作用。     

基于观测器的一类不确定时滞采样系统的非脆弱H∞控制

为一类不确定时滞采样系统提出了基于观测器的非脆弱H_∞控制问题。针对不确定性均存在于被控对象、控制器和观测器的情形,运用Lyapunov 稳定性理论和线性矩阵不等式方法,得到了非脆弱H_∞控制器和观测器存在的充分条件与设计方法。最后,数值仿真结果表明了所提算法的有效性。     

连续多时滞系统的保成本H∞容错控制

针对状态具有多个时滞的线性连续系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,研究了在执行器发生故障的情况下,连续多时滞系统的保成本H_∞容错控制问题。首先,在无外部扰动时,得到了系统存在容错控制器的一个充分条件|其次,得到了系统存在保成本容错控制器的一个充分条件|最后,在有外部扰动时,得到了系统存在H_∞容错控制器的一个充分条件。进一步,得到了系统存在保成本H_∞容错控制器的一个充分条件以及该控制器的设计方法。仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。     

基于状态观测器的超混沌同步保密通信系统

提出了一种基于状态观测器的超混沌同步保密通信系统。用超混沌系统的多个状态量对信息信号进行复杂的加密后注入超混沌系统实现混沌调制,同时将加密后的信息信号混沌掩盖后传送出去。用状态观测器思想实现了发送系统和接收系统的同步,并在接收端将信息信号解密。由于用了超混沌系统的多个状态量对信息信号加密,增加了传输信号的复杂性,提高了通信系统的保密性。     

带随机扰动的参数不确定混沌神经网络的同步

基于驱动-响应混沌同步原理,在同时考虑系统内部参数不确定性和系统外部随机干扰的情况下,研究了一类混沌神经网络的同步控制问题.利用随机微分方程理论,Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,得出了混沌神经网络全局渐近同步的充分条件和控制器设计方法.所得的充分条件以线性矩阵不等式的形式给出,容易被已有的LMI工具箱所以验证,而且所设计的控制器结构简单,易于实现.最后,仿真实例验证了文中方法的有效性.     

一种新的混沌同步机制及其在保密通信中的应用

由于投影同步算法的比例因子很难预测,因此提出了一种基于控制的改进的混沌投影同步算法。利用Lyapunov稳性定理,使得藕合混沌系统的误差函数快速衰减到零,同时证明该改进算法的可行性。实验表明,改进后的算法比原PS算法更有效。     

离散模糊时滞系统的鲁棒LQ/H∞非脆弱控制

针对一类由T-S模糊模型描述的不确定离散非线性时滞系统,讨论其在控制器存在可加性摄动情形下的鲁棒LQ/H_∞非脆弱控制问题。通过构造适当的Lyapunov函数,给出以线性矩阵不等式形式表示的系统时滞依赖稳定的充分条件以及相应的鲁棒LQ/H_∞非脆弱控制器设计方法。数值仿真表明,所构造的控制器不仅能够保证闭环模糊时滞系统的鲁棒渐近稳定性,还能使系统达到一定的H_∞干扰抑制水平。     

Secure property of chaotic encryption system based on chaotic synchronization

1 .INTRODUCTIONAsanapplicationofchaostheory ,securecommunica tionshavebeenstudiedsincetheearly 1990s .Anumberofsecurecommunicationschemesbasedonchaossynchronizationareproposed .Somecryptanaly sisonthesesecuresystemsispresented [1,2 ] .Theyarebasedonpartia…     

Fault detection based on H∞ states observer for networked control systems

The influence of random short time-delay to networked control systems (NCS) is changed into an unknown bounded uncertain part. Without changing the structure of the system, an H∞ states observer is designed for NCS with short time-delay. Based on the designed states observer, a robust fault detection approach is proposed for NCS. In addition, an optimization method for the selection of the detection threshold is introduced for better tradeoff between the robustness and the sensitivity. Finally, some simulation results demonstrate that the presented states observer is robust and the fault detection for NCS is effective.     

基于H∞鲁棒动态逆的飞行器轨迹跟踪方法

利用非线性动态逆方法的精确线性化功能,结合H_∞控制理论,提出了一种阻力加速度能量标准轨迹的跟踪方法。通过动态逆将非线性的高超声速飞行器系统等效为线性对象,继而考虑非结构不确定性及参数不确定性,采用H_∞控制理论设计外回路鲁棒控制器,实现了标准轨迹的精确跟踪,同时给出了闭环系统的鲁棒稳定性证明。仿真结果验证了该方法的有效性。     

Robust H∞ control for neutral stochastic uncertain systems with time-varying delay

The problem of robust H∞ control for uncertain neutral stochastic systems with time-varying delay is discussed. The parameter uncertaintie is assumed to be time varying norm-bounded. First, the stochastic robust stabilization of the stochastic system without disturbance input is investigated by nonlinear matrix inequality method. Then, a full-order stochastic dynamic output feedback controller is designed by solving a bilinear matrix inequality (BMI), which ensures a prescribed stochastic robust H∞ performance level for the resulting closed loop system with nonzero disturbance input and for all admissible uncertainties. An illustrative example is provided to show the feasibility of the controller and the potential of the proposed technique.     

线性不确定随机系统时滞相关的H∞滤波

研究了一类带有时变状态时滞和参数不确定性的连续时间线性随机系统的鲁棒H_∞滤波问题。目的是设计一个线性滤波器使滤波误差动态系统是指数均方稳定的,并满足给定的H_∞性能指标。应用描述符系统模型转换,建立了新的Lyapunov-Krasovskii 函数。通过引入自由加权矩阵,消除了Lyapunov矩阵和系统矩阵的乘积项,从而无需在滤波器设计过程中对Lyapunov矩阵作任何约束,这在很大程度上降低了滤波器设计的保守性。基于LMI方法,针对精确已知随机系统和带有结构不确定性的随机系统,分别提出了时滞相关的鲁棒H_∞滤波器存在的充分性条件。仿真结果表明所提出的设计方法是有效的。     

Receding horizon H∞ control for constrained time-delay systems

A receding horizon H∞ control algorithm is presented for linear discrete time-delay system in the presence of constrained input and disturbances. Disturbance attenuation level is optimized at each time instant, and the receding optimization problem includes several linear matrix inequality constraints. When the convex hull is applied to denote the saturating input, the algorithm has better performance. The numerical example can verify this result.     

Delay-dependent robust H∞ control for uncertain discrete time-delay fuzzy systems

The robust H∞ control problem of norm bounded uncertain discrete Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with state delay is addressed. First, by constructing an appropriate basis-dependent Lyapunov-Krasovskii function, a new delay-dependent sufficient condition on robust H∞-disturbance attenuation is presented, in which both robust stability and prescribed H∞ performance are guaranteed to be achieved. Then based on the condition, a delay-dependent robust H∞ controller design scheme is developed in term of a convex algorithm. Finally, examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

Robust H∞ controller design for sampled-data systems with parametric uncertainties

This article investigates the problem of robust H∞ controller design for sampled-data systems with time-varying norm-bounded parameter uncertainties in the state matrices. Attention is focused on the design of a causal sampled-data controller, which guarantees the asymptotical stability of the closed-loop system and reduces the effect of the disturbance input on the controlled output to a prescribed H∞ performance bound for all admissible uncertainties. Sufficient condition for the solvability of the problem is established in terms of linear matrix inequalities (LMIs). It is shown that the desired H∞ controller can be constructed by solving certain LMIs. An illustrative example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.