非线性切换系统的拟无源和反馈拟无源化

本文利用多存储函数方法研究了一类非线性切换系统的拟无源、反馈拟无源问题.首先,提出了该类非线性切换系统的拟无源性概念.并设计了一个状态依赖切换律使切换非线性系统具有拟无源性.其次,通过状态依赖切换率和状态反馈控制器的设计实现非线性切换系统的拟无源化.最后,通过一个数值例子说明该方法的有效性.     

切换非线性系统的增长无源及输出跟踪

首先利用多存储函数和多供给率方法研究切换非线系统的增长无源性,并解决了在给定切换信号下的输出跟踪问题.其次,设计状态依赖型切换律使得切换非线性系统是增长无源的.最后,通过设计一组输出反馈控制器和复合切换律使得一类级联切换非线性系统是增长无源的.通过数值仿真验证所提出理论方法的有效性.     

基于观测器的时滞T-S模糊广义切换系统的异步无源控制

引入了一种新的无源不等式到T-S模糊广义切换系统中,进而研究了一类子系统切换与基于观测器的控制器切换存在不同步情况的系统无源性问题.首先,运用分段李雅普诺夫函数和模型依赖平均驻留时间的方法,通过无源性过剩的子系统来弥补无源性不足的子系统,从而确保切换系统的整体无源性;然后,利用线性矩阵不等式的方法得到时滞T-S模糊广义切换系统的全局一致指数稳定和严格指数无源的充分条件,并据此设计出相应的观测器和控制器,最后给出数值算例证明该方法的有效性.     

不确定多时滞切换广义系统的鲁棒无源控制

将无源的概念从广义系统扩展到带有多时滞的切换广义系统之中,进而研究了一类同时具有不确定项和多时滞项的相对比较复杂的系统的无源控制问题,其中一些条件需满足假设前提.首先,利用一种广义Lyapunov方法再结合线性矩阵不等式方法,给出了使不确定多时滞切换广义系统能够渐近稳定且严格无源的充分条件; 再根据已有的条件设计出鲁棒无源控制器,使得带有不确定项和多时滞项的切换广义系统可以渐近稳定并严格无源.最后用数值算例说明了有效性.     

一类It型随机非线性大系统分散自适应跟踪

研究一类随机非线性大系统的分散自适应跟踪问题,该类型随机非线性大系统具有标准Wiener噪声扰动,并且可以参数化为严格反馈系统形式.首先通过坐标变换将其转换为参数化的严格反馈随机非线性大系统形式,选取四阶随机控制Lyapunov函数以避免在递推过程中发散;然后利用反步法构造性设计出系统状态反馈分散控制律及参数自适应律,在此分散控制器的作用下,每个局部输出都能够跟踪预先设定的参考信号,同时保证所有闭环信号有界,从而解决了原系统的自适应跟踪问题.     

一类非线性系统的自适应反馈无源化问题

讨论一类带有不确定参数的严格反馈系统的自适应反馈无源化问题,系统的相对度不小于1且满足参数的凸性假设。在反步法的框架下,利用反馈等价无源性定理和速度一梯度方法,逐步选择适当的输出和反馈变换,设计出使系统从新输入到构造输出无源的自适应控制器及参数修正律。所得的自适应反馈无源化控制器保证所有的信号都是有界的。反步法克服了反馈无源化设计时相对度的限制;凸性假设拓宽了系统未知参数是线性的常规假设。     

一类离散切换时滞系统的鲁棒无源控制

研究了一类离散切换时滞系统的鲁棒无源性分析和综合问题.利用平均驻留时间方法、分段Lyapunov函数方法和自由权值矩阵方法,得出了系统在满足平均驻留时间的切换信号下的鲁棒指数稳定和无源的充分条件,并基于线性矩阵不等式得到可解性条件.数值仿真证明了所提方法的有效性.     

离散广义系统的无源分析与控制

针对一类离散广义系统的严格无源问题进行分析,利用严格线性矩阵不等式得到了系统容许且严格无源的充分必要条件.在无源分析的基础上,针对状态方程和输出方程均含有控制的离散系统,利用矩阵不等式分析状态反馈控制下闭环系统容许且严格无源的条件,同时给出了控制器的设计方法.最后举例说明了本文方法的有效性,同时从仿真算例也可以看出,离散广义系统无源的严格LMI条件比非严格LMI条件简洁易判断.     

基于四元数的刚体姿态调节问题

给出了用四元数表示的刚体姿态调节问题的两种控制规律，首先利用反馈非线性化方法，给出一种不含非线性扭矩项，仅由四元数和角速度的线性组合构成的控制规律，该控制律与刚体惯性参数无关，因而具有一定的鲁棒性，并证明在一定条件下闭环系统是指数渐近稳定的，其次重新研究了刚体姿 态控制问题固有的无源性，并利用这种新的无源性设计了一种仅利用姿态四元数而无需用角速度测量作为反馈的控制规律，与现有的四输入/四输出无源系统相比，这里的严格无源系统的动态控制器仅是三输入/三输出的，有效地减少了实时计算所需的时间。     

一类切换广义时滞系统的鲁棒指数镇定

对含有不确定参数的时变时滞切换广义系统的鲁棒指数容许性问题和鲁棒指数镇定问题进行了研究.通过利用自由权矩阵和平均驻留时间的方法,针对该类切换广义时滞系统,给出了其鲁棒指数容许的充分条件.在此基础上设计有记忆状态反馈控制器,利用广义系统Lyapunov稳定性理论和LMI方法,得到了使相应的闭环系统正则、无脉冲且指数稳定的充分条件.最后,通过仿真算例对该方法的有效性和可行性进行验证.     

基于无源性分析的鲁棒输出反馈控制设计

基于无源系统理论,该文讨论了一类不确定非线性系统的鲁棒输出反馈控制问题。通过虚拟串联微分多项式到系统的输入端,回避了无源化方法所需的相对阶为1的条件,并进一步利用切换控制完成了虚拟串联后的控制器实现。仿真结果证明了本文算法的有效性。     

混合时滞级联切换系统的指数稳定

切换系统是一类重要的混杂系统.在实践中有着广泛地应用.研究含有混合时滞的级联非线性切换系统的指数稳定问题.     

一类参数不确定切换Lurie系统鲁棒稳定性分析

针对一类子系统皆为Lurie系统并且参数具有不确定性的非线性切换系统,研究了使该参数不确定非线性切换系统鲁棒稳定的问题.利用线性矩阵不等式方法,求解出每个子系统的李雅普诺夫函数,再利用多李雅普诺夫函数方法,给出使这一类非线性切换系统鲁棒稳定的条件,并利用MATLAB仿真软件求解出所需的多个李雅普诺夫函数和其他参数.数值仿真结果证明,该文方法可以使这一类非线性切换系统渐近稳定.     

含未知控制系数的非对称时变全状态约束严格反馈系统的自适应控制

研究了带有时变全状态约束和虚拟控制系数未知的非线性参数化严格反馈系统的控制器设计问题.在传统的自适应反推(backstepping)设计方法中,通过定义合适的误差变量并引入时变障碍Lyapunov函数(TVABLF)能够保证系统中的非对称时变全状态约束条件不被破坏.同时可以证明闭环系统所有的信号一致最终有界以及跟踪误差保持在一个有界紧集中.仿真结果说明了该控制方案的有效性.     

一类非线性切换系统的指数镇定及L2增益分析

【目的】研究一类带有混合时变时滞非线性切换系统的指数镇定以及L_2增益分析问题。【方法】构造与时滞相关的多Lyapunov-Krasovskii泛函,基于Jensen不等式以及平均驻留时间方法,研究任意切换下系统的镇定条件。【结果】得到了在任意切换下非线性时滞切换系统指数镇定以及L_2增益性能的充分条件,同时给出系统在切换信号下的状态响应图。【结论】数值算例验证了所得结果的有效性。     

一类慢变线性切换系统的指数稳定性

主要研究了一类慢变线性切换系统的稳定性,通过寻找公共Lyapunov函数给出了系统在任意切换律下指数稳定的充分条件,进一步讨论了其带有非线性扰动项的非线性切换系统在适当假设下指数稳定的充分条件.     

一类切换中立时滞系统的指数稳定性

研究一类含非线性扰动的不确定中立型时滞切换系统的时滞依赖指数稳定性,时滞项为时变时滞.利用平均驻留时间方法和自由权矩阵方法,给出了切换中立时滞系统时滞依赖指数稳定的充分条件,并设计状态反馈控制器,使闭环系统在一定切换策略下指数稳定,最后通过仿真算例验证结果的正确有效性.     

基于观测器的时滞T-S模糊广义系统无源控制

目的研究一类时滞T-S模糊广义系统基于观测器的无源控制问题.方法利用Lyapunov函数方法、矩阵缩放理论以及线性矩阵不等式(LMI)技术研究了时滞T-S模糊广义系统的无源控制.结果给出了基于观测器的无源控制器存在的充分条件已确保闭环系统是容许且严格无源的.把这个充分条件表示成了线性矩阵不等式形式,从而无源控制器的求解问题转化成解线性矩阵不等式.结论所提出的方法能很好地解决时滞和干扰情况下,T-S模糊广义系统的无源控制问题,数值算例说明了所提方法的有效性和可行性.     

一类时滞非线性级联切换系统的可靠控制

研究了一类非线性级联切换系统的可靠控制问题,系统具有时滞和不确定结构.当执行器失效时,利用多Lyapunov函数以及平均驻留时间方法,设计状态反馈控制器,得到相应闭环系统的指数稳定性.     

一类带有扰动和自适应参数的严格反馈系统的观测器

带有扰动和不确定项的一类非线性系统的观测器已经广泛研究,带有自适应参数的非线性系统的观测器已有全面的发展。本文中的观测器的设计主要运用了有扰动和自适应参数观测器的处理方法,在参数严格反馈系统下来处理。