输入时延下约束不确定系统的有限时间控制

针对一类具有非对称时变输出约束和输入时延的不确定非线性系统, 提出有限时间反步控制策略. 首先, 设计新型非线性变换函数将约束系统转化为无约束系统, 解决非对称时变输出约束问题; 其次, 为了处理反步控制的“计算爆炸”问题, 构造新型的有限时间滤波器, 且通过误差补偿机制消除滤波误差, 采用Pade近似法和中间变量补偿输入时延对控制系统的影响;再次, 根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性, 且输出不会违反约束; 最后, 通过滤波器的对比仿真和机械臂系统的仿真验证新型滤波器和有限时间控制策略的有效性.     

控制器切换下不确定模糊系统的输出反馈

在T-S模糊模型的基础上加入不确定项,并对每个子系统采用PDC方法设计切换控制器,分别利用单李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法来获得使闭环系统渐近稳定的条件,最后利用MATLAB/SIMULINK软件对系统进行仿真,验证理论推导的可行性与有效性.     

不确定状态饱和连续系统的H_∞控制

不确定状态饱和系统的模型是很常见的,在实际系统中很多不可避免的因素能导致这类模型不稳定。为了使不确定状态饱和系统具有较强的鲁棒稳定性,需要研究其H_∞控制问题。用凸组合的方式表示系统的饱和项,并且对凸组合式进一步做了适当的不等式放缩处理;假设不确定项满足范数有界不确定性结构,根据Lyapunov稳定性理论,研究了不确定状态饱和系统稳定的充分条件,并将其转化为易于求解的线性矩阵不等式,同时给出了系统的状态反馈控制器的设计方法。状态饱和系统稳定且具有扰动衰减度γ。给出一个算例,并利用Matlab软件进行了仿真。使用文中方法能获得较好的鲁棒镇定系统,表明了结论的正确性和有效性。     

含有饱和非线性状态约束的不确定离散时间时滞系统保性能控制

研究了一类含有饱和非线性状态约束的不确定离散时间时滞系统的保性能控制.基于Lyapunov稳定性理论,通过构造适当的Lyapunov函数,给出系统稳定的状态反馈控制器存在条件和设计方法.最后通过算例验证了文中所提方法的有效性.     

不确定切换时滞线性系统的状态反馈鲁棒H∞控制

研究一类由任意有限多个具有参数不确定性和状态时滞的线性子系统组成的切换系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题,利用Lyapunoy函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用变量替代方法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs),最后给出一个求解状态反馈控制器增益矩阵的仿真算例.     

线性不确定系统状态反馈鲁棒控制

研究了一类典型线性不确定系统状态反馈二次型鲁棒镇定控制问题。文中给出了满足匹配条件的不确定线性状态反馈控制系统二次型稳定的条件及二次型鲁棒稳定的条件。通过选择合适的满足矩阵不等式的正定对称阵和正常数ε,即可构造状态反馈二次型稳定鲁棒控制器。     

不确定组合系统的输入饱和分散鲁棒控制

通过分散鲁棒线性状态反馈控制得到了不确定输入饱和组合系统可状态反馈镇定的充分条件,找出了基于饱和输入的新的分散鲁棒控制器的设计方法·给出了饱和函数和矩阵的定义·提出了如何使组合系统分散鲁棒稳定的问题·运用矩阵构造Lyapunov函数并借助于代数Riccati方程,获得了比较简单的不确定组合系统稳定的输入饱和分散鲁棒充分条件·并且给出了在系统特殊情况下的分散鲁棒反馈控制律·     

不确定切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs).最后给出一个数值仿真实例证明结论的有效性.研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定.     

基于状态观测器的输入受限不确定系统的滑模控制

研究了控制输入受限情况下不确定系统的滑模控制问题,其中,系统不确定性同时存在于状态矩阵和控制增益矩阵中。首先,利用状态观测器估计不可测状态;然后,在状态估计空间选择一种积分型切换面;最后,设计一个基于状态估计的滑模控制律以保证系统状态轨迹在有限时间内到达指定的切换面,同时利用等价控制律方法给出了滑模动态渐近稳定的充分条...     

非线性不确定系统的状态反馈鲁棒H~∞控制

本文研究了非线性不确定系统的状态反馈鲁律H∞控制问题，利用非线性系统H∞控制理论，证明了该系统的正解存在性。     

基于自适应控制的切换系统的状态反馈设计

切换系统的各项研究作为控制领域和工业领域的的热点问题受到了学者们极大的关注,而自适应控制能够自动地补偿系统在建模误差、参数变化和输入信号方面非预知的变化,比常规控制器有更好的性能。采用自适应控制来设计切换系统的状态反馈跟踪问题,具有较高的研究价值。自适应控制的自适应律通过李亚普诺夫方法得出。通过飞船迎角跟随的仿真实例来验证切换系统在自适应控制下的效果。     

不确定切换时滞系统积分滑模控制

研究一类不确定切换时滞系统的积分滑模控制问题.设计积分滑模面,且滑模面的设计依赖于切换系统的初始状态,保证切换系统的状态从初始时刻就保持在滑模面上,消除切换过程中的滑模到达过程,从而改善系统的暂态性能,提高系统的鲁棒性.利用线性矩阵不等式方法,给出滑模面存在的充分条件.在此基础上设计子系统变结构控制器,确保对于一类满足平均驻留时间条件的切换信号,切换系统在滑模面上运行时是指数稳定的.数值仿真证明了所提设计方法的有效性.     

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。     

不确定切换系统的保性能控制

针对一类范数有界不确定切换系统,给出了状态反馈保性能控制的定义,利用公共李亚普诺夫函数导出了在任意切换下切换系统二次稳定化保性能控制律存在的充分条件,并将之表示为线性矩阵不等式解的可行性问题,在线性矩阵不等式有解的情况下,给出了保性能控制器的一个参数化表示;进一步以定理的形式给出了最优保性能控制律存在的充分条件.最后,仿真算例表明了所得结论的有效性.     

基于混杂切换方法的离散切换系统状态反馈H∞控制

利用时变Lyapunov函数考虑离散切换系统的H∞控制问题.针对每个子系统都不稳定的问题,设计了一个同时依赖状态和时间的切换律.在该切换律下,得到了系统稳定性、l2增益性能及控制器设计的条件.当没有驻留时间约束时,该方法就退化为最小切换,故所提方法为离散切换系统的分析提供了更一般的框架.此外,去掉了对每个子系统的H∞控制问题可解性的要求.     

定常输入时滞不确定切换系统的鲁棒镇定

在实际环境中,各种不可避免的因素,如系统运行的环境变化、信息传输的延时等,都会导致系统中出现一些不确定参数或输入时滞现象;具有输入时滞现象的系统同样大量存在于工程的实际问题中,忽略输入时滞将会对系统的性能产生很大的影响.因此,研究带有定常输入时滞的不确定切换系统的鲁棒镇定问题有着重要意义.对于带有定常输入时滞的系统,可...     

一类线性不确定系统基于切换的输出反馈镇定

对一类不确定线性系统,通过控制器切换研究混杂输出反馈鲁棒镇定问题。假设存在有限个备选的控制增益已知的控制器,并且任何单一的输出反馈控制器都不能镇定系统。基于单Lyapunov函数的方法,给出了混杂输出反馈控制器的切换律设计方案,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的切换律下是渐近稳定的,并应用线性矩阵不等式（LMIs）的可解性给出了闭环系统鲁棒镇定的充分条件。最后用仿真验证了文中方法的有效性。     

输入饱和约束下的非完整移动机器人轨迹跟踪控制

在控制输入饱和的约束条件下,以非完整移动机器人的运动学模型为对象,研究了移动机器人的轨迹跟踪控制问题,提出了一种光滑时变的控制器.基于Lyapunov方法,证明了所设计的轨迹跟踪控制器能够满足控制输入饱和的约束条件,并且能够保证闭环系统一致稳定,当机器人的期望线速度不为零时,闭环系统能够全局渐近稳定.仿真结果验证了该控制器的有效性.     

带状态约束的切换系统的脉冲控制优化

讨论了带有脉冲控制和状态约束的切换系统的优化数字解问题,将直接微分法从连续切换系统推广到脉冲切换系统,从无约束优化问题推广到有约束优化问题.通过目标函数值对脉冲输入的直接微分,得到目标函数值变化量和脉冲输入微小变化量之间的关系.根据它们之间的关系,采用离散化数字解算法求解,即将目标函数、状态方程和约束变量方程等都离散化,形成迭代循环,从而得到切换时刻的脉冲优化数字解,保证了系统轨迹在约束范围内达到优化状态.     

一类时滞切换奇异系统的状态反馈H∞控制

针对一类由任意有限多个时滞奇异子系统组成的切换系统,研究系统的状态反馈H∞控制问题,利用Lyapunov函数方法和凸组合技术.以LMI的形式给出了在切换状态反馈控制策略下,系统实现状态反馈H∞控制的充分条件.进而给出了切换律和状态反馈H∞切换控制器的设计方案.仿真算例说明控制器设计方案的可行性与有效性.