基于输出反馈的广义双线性系统H∞容错控制

基于非线性系统H∞容错控制的概念,给出了实现广义双线性系统H∞容错控制的输出反馈控制器的存在条件和设计方法,保证设计的反馈控制器在正常情况下和存在执行器故障的情况下,都能使闭环系统渐近稳定,且闭环输入输出信号满足H∞性能指标。最后的仿真结果证明了结论的正确性。     

基于状态反馈的广义双线性系统H∞容错控制

针对非线性系统的容错控制问题,以广义双线性系统为研究对象,基于非线性系统H∞控制的概念,提出了利用状态反馈控制器实现广义双线性系统容错控制的方法,给出了状态反馈控制器的存在条件和设计过程.设计的状态反馈控制器在无执行器故障和存在执行器故障的情况下,都能保证闭环系统渐近稳定,且闭环输入输出信号满足H∞性能指标,从而实现系统的容错控制.最后的仿真结果证明了该方法的有效性.     

时滞广义系统的状态反馈H∞控制

研究了时滞广义系统的稳定性与H∞控制问题。给出时滞广义系统正则、无脉冲且稳定的充分条件,基于带有约束的广义Riccati不等式给出系统的状态反馈H∞控制器设计方法。所得的控制器保证闭环系统是正则、无脉冲、稳定的且满足给定的H∞性能指标。算例说明了该控制器设计方法的有效性。     

基于动态补偿器的广义系统鲁棒H∞容错控制

针对执行器失效情形,基于动态补偿器考虑了一类不确定广义线性系统的鲁棒H∞容错控制问题.利用广义系统H∞理论,给出了该类系统的动态补偿器存在的充分条件以及动态补偿器增益阵的表达式.无论在正常工作状态还是在执行器失效,或者系统参数不确定的情况,此动态补偿器均可使闭环广义系统正则、无脉冲和稳定,并保持一定的H∞性能指标.数值例子验证了所提鲁棒H∞容错控制方法的有效性.     

离散广义系统基于动态输出反馈的H∞控制

考虑离散广义系统的动态输出反馈H∞ 控制问题。利用广义代数Riccati不等式 (GARI) ,给出离散广义系统存在正常动态输出反馈H∞ 控制器、使得闭环系统是容许的 ,且其从外界干扰输入到受控输出的传递函数矩阵具有H∞ 范数约束的充分必要条件。在适当的假设下 ,得到了正常动态输出反馈H∞ 控制器存在的必要条件以及一个充分条件 ,同时给出了相应的控制器构造 ,以算例说明了定理的可行性     

不确定离散广义系统的H∞保成本控制

利用Riccati不等式,给出了H∞保成本离散广义系统和H∞保成本控制的定义,设计状态反馈H∞保成本控制器,使得闭环系统不仅对于容许的参数不确性保持正则、稳定、因果,而且使相应的闭环系统的二次性能指标具有上界及给定的H∞性能γ.基于线性矩阵不等式(LMI)给出了H∞保成本控制器的表达式。最后用数值例子说明设计方法的有效性和可行性。     

非线性H∞可靠控制:完全信息情况

研究了非线性H∞状态反馈可控制及其控制器的参数化问题，基于Hamilton-Jacobi不等式，得到了非线性H∞状态反馈可靠控制问题可解的充分条件，并构造了一簇控制器，使得当有执行机构失效时，闭环系统仍渐近稳定且L2增益有限。     

双线性系统的状态反馈预测控制

针对可输入输出(I/O)精确线性化的双线性系统,提出了一种直接的预测控制算法.这种算法应用状态反馈预测控制算法的思想,无需对双线性系统进行线性化,因而避免了线性化后再引入线性控制算法进行控制而带来的复杂运算,并且可以提高控制系统抑制未知干扰的能力,增强了系统的鲁棒性.给出了算法的使用条件和推导过程.仿真结果表明,新的算法控制效果良好.     

广义双线性系统状态观测器的设计

针对输入受约束的广义双线性系统进行了研究,提出了采用极点配置的方法来设计广义双线性系统状态观测器,得到了广义双线性系统状态观测器存在的充分条件,保证了观测误差Lyapunov意义下渐近稳定。此外,给出了广义双线性系统状态观测器的设计方法的具体步骤,通过一个数值算例说明了设计方法的合理性和有效性。     

参数不确定的广义T-S模糊系统的鲁棒H∞控制

研究了参数不确定的广义T-S模糊系统鲁棒稳定、鲁棒镇定和鲁棒H∞控制问题;对所有容许的不确定参数,设计了状态反馈控制器,得到了使闭环系统渐近稳定并满足一定H∞性能指标的充分条件,用LMI方法表示了这些充分条件。这种表示克服了LMI工具箱的局限,从而可以一次完成系统渐近稳定的判定同时满足所要的性能指标。算例说明了这些条件的简易、有效性。     

双线性广义系统稳定性控制分析

利用所构造的两种广义Lyapunov函数,在广义系统容许的条件下,分别设计了双线性广义系统的稳定控制,且上面存在的2种控制具有不同的表现形式.同时,考查了控制受上下界约束时,选择适当的控制,使闭环系统全局一致渐近稳定.对单输入的双线性广义系统,探讨出闭环系统在原点附近的一个稳定域.最后,给出了一个实例说明所得到结论的正确性.     

广义双线性系统的参考模型终端滑模控制

利用李雅普诺夫方法研究了广义双线性系统的参考模型终端滑模控制.首先通过选取适当的非线性切换流形,与相应的终端滑模控制律来设计了广义双线性系统的终端滑模控制方法,保证了其闭环系统的渐近稳定,并使闭环系统模态能够在有限时间内达到平衡点,实现终端滑动模运动.最后,通过了一个数值算例说明了该方法的有效性.     

一类不确定线性系统的混杂状态反馈可靠H∞控制

研究了一类不确定线性系统的混杂状态反馈可靠H∞控制问题.假设系统存在有限个备选的控制器,而系统中的执行器可能发生“严重失效”———未失效部分不能镇定原系统,因此任何单一的状态反馈控制器都不能镇定系统并使系统满足一定的H∞性能指标.基于多Lyapunov函数法,利用未失效执行器部分的信息设计混杂状态反馈控制律,通过控制器之间的切换使系统仍然满足鲁棒可靠H∞控制.相应的结果以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出.最后以一个仿真例子说明了结论的有效性.     

时滞模糊奇异摄动系统状态反馈H∞控制

针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模型的时滞模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其状态反馈H∞控制.将系统状态反馈H∞控制器的设计,归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式问题,避免由ε引起数值求解的病态问题.所得控制器使闭环系统渐进稳定且达到给定的H∞性能指标.该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例说明该方法的有效性.     

离散广义双线性系统的稳定控制分析

讨论了离散广义双线性系统稳定控制问题。研究了离散广义双线性系统稳定控制存在的条件,并给出了相应的控制方案。所采用的方法是利用广义系统分解,运用Lyapunov方法证明线性状态控制可以使闭环系统在原点附近渐近稳定。同时研究了不分解系统,通过构造广义李雅普诺夫函数的方法,给出了使闭环系统稳定的条件。对于离散广义双线性系统有关理论的证明,可以看作是正常离散双线性系统的拓广。     

基于反馈线性化H∞理论的风电系统桨距角控制

风电系统工作在额定风速以上时,扰动风速会导致输出功率出现脉动,这会对电网的稳定性产生不利影响.为了解决这个实际问题,将非线性干扰抑制理论应用到桨距角控制律的设计中,建立了整个机组合风速扰动项的非线性数学模型;采用精确线性化方法将问题转化为标准的H∞控制问题,以避免HJI不等式的求解,同时还可以保证系统在工况点大范围变动时仍具有较好的控制性能.利用MATLAB/Simulink进行了对比仿真,结果表明该控制策略对风速扰动具有抑制作用,能够实现功率的平稳输出,适应工况点大范围变动的情形,控制性能要优于基于单个工况点近似线性化模型的控制方法.     

广义双线性系统的变结构控制

利用广义Lyapunov函数方法研究广义双线性系统的变结构控制问题.首先,考虑确定的广义双线性系统,通过引进滑动模动态补偿器来选取切换面,进而设计变结构控制器以保证闭环系统的渐近稳定性.其次,用类似的方法给出了不确定广义双线性系统的变结构控制设计,有效地解决了不确定广义双线性系统的变结构控制问题.最后,通过数值算例说明了设计方法的合理性和有效性.     

基于模糊模型的非线性时滞系统的H∞鲁棒容错控制

研究了一类具有时滞的非线性连续系统的H∞鲁棒容错控制。采用具有时滞的T-S模糊模型,在系统存在执行器失效情况下,设计了状态反馈控制器。基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了在执行器失效的情况下系统稳定的充分条件,保证系统的鲁棒渐近稳定。仿真实例验证了方法的有效性。     

基于参数相关Lyapunov函数的鲁棒H2/H∞控制

研究凸多面体不确定连续系统的鲁棒H2/H∞优化控制问题。为降低设计的保守性,提出一种具有参数相关Lyapunov函数的鲁棒H2/H∞性能准则。基于该性能准则,推导出鲁棒H2/H∞状态反馈控制器存在的充分条件,并以双线性矩阵不等式（BMI）的形式给出。给出了用于鲁棒H2/H∞控制器优化设计的迭代线性矩阵不等式（ILMI）算法。对某卫星姿态控制系统的仿真结果表明了该方法的有效性。     

离散时间状态对称系统稳定性与H∞控制问题

研究离散时间对称系统的可稳定和H∞控制的问题.基于在离散对称系统时有界实引理给出的LMI充要条件有单位矩阵解基础上,给出对称输出反馈可稳定问题和H∞控制次优输出反馈问题的可解充要条件.然后给出对称输出反馈可稳定和H∞控制次优输出反馈增益的显式解,而不似一般线性系统需要解一组LMI.最后给出一个数值例子说明方法的有效性.