一类Lipschitz非线性时滞离散广义系统降维观测器的设计

针对时滞离散广义系统降维观测器的设计问题,提出一类Lipschitz非线性时滞离散广义系统降维观测器的设计方法。首先,基于时滞离散广义系统的可观性对系统进行变换,将系统变换为易于求取降维观测器的形式;其次,基于非线性系统观测器设计的Lyapunov稳定性理论,通过讨论时滞系统中的Lipschitz非线性项,分两种情况设计出了时滞系统的两个降维观测器;最后,为使得时滞系统与降维观测器的误差系统渐近稳定,利用线性矩阵不等式(LMI)的方法分别给出了两个降维观测器存在的充分条件,并通过数值算例验证了该类降维观测器设计方法的有效性。     

复杂网络混沌系统的非线性观测器同步

针对一类复杂网络混沌系统,基于观测器方法设计了一个非线性观测器。当系统状态的非线性项满足一定条件时,可以使观测器的状态按照目标系统轨道演化,所设计的控制器简单且易于实现。结果表明一定条件下复杂网络混沌系统是非线性观测器混沌同步的。     

基于观测器的一类Lipschitz非线性系统鲁棒控制器的设计

讨论了一类Lipschitz非线性系统基于观测器的鲁棒镇定问题,所考虑的系统具有非线性时变扰动项,设计了状态观测器与状态反馈控制器使得其能够镇定一类Lipschitz非线性系统.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了该系统基于观测器的鲁棒镇定的充分条件,并通过求解LMIs构造了系统鲁棒稳定的基于观测状态反馈的控制器,所得结果减少了控制器设计的盲目性.最后,通过仿真实验证明了该方法的可行性.     

时延的事件触发无模型自适应抗干扰控制

针对一类具有时滞和有界扰动的离散时间系统，提出了一种改进的无模型自适应控制策略。首先，应用紧格式动态线性化方法将原始非线性时滞系统转换为数据模型。其次，应用离散时间扩展状态观测器对未知残差非线性时变项进行估计，提出了一种基于离散时间扩展状态观测器的无模型自适应控制方案。此外，通过设计事件触发条件以确保Lyapunov稳定性，建立了基于离散时间扩展状态观测器的事件触发无模型自适应控制。只有当系统指示器满足所提供的事件触发条件时，才更新控制输入信号；否则，控制输入保持不变，可以有效地解决有限的通信带宽问题。最后，通过仿真验证了该方法的有效性。     

一类非线性系统的H∞观测器的设计方法

研究了一类非线性系统(T-S模糊系统)的H∞观测器设计向题.在对象初始状态不确定情形下,提出一个改进的H∞性能指标,并以线性矩阵不等式(LMI)形式给出了观测器设计方法.     

一类非线性扰动时滞系统的基于观测器的鲁棒控制

讨论了一类不确定时滞系统的基于观测器的控制器设计问题,其中不确定是非线性时变的.在非线性不确定性满足有界条件下,通过构造增广系统,利用Lyapunov稳定性理论,给出了该不确定性系统基于观测器的鲁棒镇定的充分条件,并给出了相应的状态观测器和鲁棒控制器.     

一类非线性系统的间歇观测器设计

传统的观测器设计方法大多是基于系统输出为全局测量或部分离散点测量的情形,文中针对一类非线性系统研究了基于间歇分段连续测量输出的观测器设计方法。为了分析相应误差系统的稳定性和降低结果的保守性,引入了与观测时间序列相关的切换Lyapunov函数,并结合线性矩阵不等式技术和凸组合技术,得到了保证误差系统指数稳定的充分条件和间歇观测器的设计方法,观测器的增益矩阵可通过求解一组线性矩阵不等式得到。最后通过一个数值仿真例子验证了所提出方法的可行性和实用性。     

基于LMI的H∞未知输入观测器设计

针对同时具有未知输入和量测噪声的离散Lipschitz非线性系统,采用扩展状态向量的方法将量测噪声向量当作系统状态,从而将系统化为形式上不含量测噪声的广义离散非线性系统.通过设计广义系统H∞未知输入观测器,同时估计出原系统状态和量测噪声.为了降低设计的保守性,将观测器设计转化为线性矩阵不等式(LMI)求解问题,给出观测器设计算法,并基于延迟估计的思想提出一种未知输入代数重构方法.仿真结果表明:提出的方法可以使状态估计、量测噪声及未知输入的重构信号逼近实际信号,证明了该方法的有效性和正确性.     

一种基于降维干扰解耦的鲁棒执行器故障检测与分离

针对一类伴有未知干扰的Lipschitz非线性系统,探讨了基于观测器的执行器故障检测与分离的方法.通过等价状态变换,将系统的未知干扰进行了解耦,并在此基础上提出了一种不受未知干扰影响、但对故障敏感的降维观测器设计方法.基于降维观测器输出估计误差设计出残差,使得降维观测器可以作为故障检测器用于执行器故障检测;然后,基于多观测器方法,即设计出与执行器数目相同的观测器,实现了对执行器故障分离的目的;最后,对一个大攻角状态下飞行器的简化模型进行了数字仿真,仿真结果表明所提出的方法是有效的.     

级联系统执行器故障的自适应诊断

针对一类非线性级联系统的执行器增益故障诊断问题,提出了基于自适应观测器的故障诊断方法.考虑理想情况下的非线性级联系统模型,研究带有未知扰动的非线性级联系统模型.通过设计的自适应检测观测器而产生残差,将残差与事先设定的阈值比较,来确定故障是否发生.所设计的自适应诊断观测器保证了残差信号的收敛及对故障的准确估计;在具有扰动情况下,可以确保信号指数衰减到残差集.对风力发电机非线性级联系统模型的仿真实验验证了设计方法的有效性.     

MIMO离散时间非线性系统的控制设计方法

提出MIMO离散时间严格反馈非线性系统的一种控制设计方法,首先,将非匹配离散时间严格反馈非线性系统变换为匹配离散时间严格反馈非线性系统,然后再对变换后的系统进行反馈性化设计。最后给出仿真算例。     

MlMO离散时间非线性系统的控制设计方法

提出MIMO离散时间严格反馈非线性系统的一种控制设计方法。首先,将非匹配离散时间严格反馈非线性系统变换为匹配离散时间严格反馈非线性系统,然后再对变换后的系统进行反馈线性化设计。最后给出仿真算例。     

一类满足Lipschitz条件的非线性系统观测器设计

运用微分方程方法,讨论了一类满足Lispchitz条件的非线性系统观测器的设计,结论表明稳定预测器的存在不仅与系统矩阵的特征值有关,而且与矩阵对距离不可观测的大小有关,给出的代数设计方法以条件数最小为目标标准,根据梯度下降法原理,用MATLAB编写代码,设计者只须提供初值,程序即自动完成观测器设计,文末给出了示例。     

含未知输入的非方离散广义系统的观测器设计与输入估计

研究了含未知输入的非方离散广义系统的输入解耦观测器设计问题．当系统脉冲能控时，把部分状态与未知输入一起作为新的未知输入，通过输入一状态对的非奇异变换，把非方离散广义系统的观测器设计问题等价地转化为离散正常状态空间系统的相应问题．给出了观测器存在的充分条件和简单的设计方法，并用观测器的状态，系统的控制输入和输出渐近地估计了系统的状态和未知输入．     

一类非线性不确定系统的滑模观测器设计及其在故障检测中的应用

研究了一类非线性部分满足Lipschitz条件的非线性不确定系统的鲁棒滑模观测器的设计问题。提出了一种将Thau观测器与Walcott-Zak观测器结合的非线性鲁棒滑模状态观测器设计方案,并利用Lyapunov定理证明了状态观测误差最后一致收敛于一个紧集。将所设计的滑模观测器应用于故障检测,仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

一类Lipschitz奇异摄动系统的观测器设计

考虑了一类Lipschitz奇异摄动系统的观测器设计问题,系统中的非线性函数满足Lipschitz条件.基于Lyapunov稳定性理论,给出了带有奇异摄动参数的Luenberger状态观测器的设计方法,证明了系统状态与观测器状态的误差指数稳定,并用线性矩阵不等式表示了观测器存在的条件.仿真例子说明了设计方法的有效性.     

基于动态状态观测器的混沌系统同步设计的参数化方法

研究了在有界干扰情况下一类非线性反馈混沌系统的同步动态观测器设计问题。基于Sylvester矩阵方程的参数化解,给出了非线性反馈混沌系统的同步动态观测器矩阵的所有参数化表达式,其所含参量为混沌系统控制设计提供了全部自由度,可适当选择自由参量满足某些鲁棒性指标。最后,数值算例及其仿真结果表明本文所提非线性反馈混沌系统的同步动态观测器的参数化设计方法是简单有效的。     

一类受扰时滞系统的滑模观测器设计

针对一类时滞系统,首先考虑时滞系统不包含外部干扰时观测器的设计问题,其次考虑了包含外部干扰的时滞系统的观测器设计问题·所研究的时滞系统中包含的干扰项由两部分组成,一部分是满足全局李普希兹条件的非线性项,另一部分为有界不确定项,并且系统时滞是可变的·基于李亚普诺夫稳定性理论利用滑模控制使得误差系统镇定,并将该稳定性问题转化为一类线性矩阵不等式的求解问题,使得构造的滑模观测器能够观测原系统·最后给出仿真实例,说明所设计的观测器是有效可行的·     

Analysis and design for the second order nonlinear continuous extended states observer

The extended state observer (ESO) is a novel observer for a class of uncertain systems. Since ESO adopts the continuous non-smooth structure, the classical observer design theory is hard to use for ESO analysis. In this note, the self-stable region (SSR) approach, which is a nonlinear synthesis method for nonlinear uncertain systems, will be used for ESO design and its stability analysis. The advantages of the non-smooth structure in ESO for improving the convergence properties and the estimation precision will be shown.     

基于切换的李普希兹非线性系统观测器的设计

采用切换(Switching)技术解决了李普希兹非线性系统观测器的设计,从而扩大了观测器增益阵的选择范围·若把李普希兹非线性项看作系统的扰动,则切换技术的使用使观测器的鲁棒性增强·所有结果都由线性矩阵不等式来表达,易于实际检验·仿真结果说明方法的有效性