不确定非线性时滞系统的鲁棒可靠控制

研究一类不确定非线性时滞系统的状态反馈鲁棒可靠控制问题。系统包含状态时滞、控制输入时滞、参数不确定性和未知的非线性扰动。目的是设计线性无记忆状态反馈控制器 ,使得对于任意容许的不确定性以及在一个预先指定的执行器子集合中执行器的失效 ,相应的闭环系统渐近稳定。最后给出一个数值例子验证了所给结果的有效性     

不确定线性时滞系统时滞相关状态反馈鲁棒镇定

利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,基于积分不等式,讨论了不确定线性时变时滞系统时滞相关状态反馈鲁棒镇定问题。采用线性化处理技术将非线性矩阵不等式（nonlinear matrix inequality, NLMI）转化为线性矩阵不等式（linear matrix inequality, LMI）,获得的鲁棒镇定准则只有一个易于选择的待定参数,避免了参数选择不当带来的保守性,数值例子说明本文方法的有效性。     

不确定关联时滞系统的分散可靠控制设计方法

研究一类不确定关联时滞系统的分散可靠控制设计问题。系统包含状态时滞,非线性扰动和参数不确定性。目的是利用LMI方法设计分散线性无记忆状态反馈控制器,使得对于任意容许的不确定性以及在每一个子系统中预先指定的执行器子集合内执行器的失效,相应的闭环系统渐近稳定。最后给出一个数值例子验证了所给结果的有效性。     

凸多面体不确定随机时滞系统的非脆弱鲁棒镇定

针对具有凸多面体不确定性的随机时滞系统,讨论了非脆弱鲁棒指数镇定问题,其中非脆弱控制器中的不确定性采用的是凸多面体不确定描述。基于Lyapunov直接法,采用了与参数相关的Lyapunov krasovskii泛函,并结合自由权矩阵方法, 使得Lyapunov矩阵与系统矩阵分离,从而获得了系统的完全基于线性矩阵不等式的时滞相关非脆弱鲁棒镇定的充分条件。最后,用例子说明了结果的有效性。     

不确定离散时滞系统的鲁棒滤波与仿真

研究了一类不确定离散时滞系统的鲁棒滤波问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件.对于所有容许的参数不确定性,构造一个线性滤波器,使得滤波误差系统渐近稳定且满足一定的性能指标.给出了滤波器存在的充分条件,并通过矩阵变换得到了设计滤波器的LMI方法.为了使得滤波器具有良好的稳态性能,本文考虑了LMI的优化问题.通过求解一组LMI,可以得到最优滤波器.最后,仿真结果很好地说明了本文方法的有效性.     

多输入离散不确定时滞系统变结构控制设计

研究了多输入离散不确定时滞系统的变结构控制问题。首先对原离散时滞不确定系统进行了化简,将其归结为一个无时滞的不确定离散系统形式;在此基础上提出了一种新的变结构控制设计方法和控制律算法,并给出了动态性能比较。对于不确定性为慢变的情况,该算法能使空间任意点出发的运动,都在有限时间内到达滑动模态的设定邻域,渐近稳定的到达到原点,且抖振以指数速率衰减到零。仿真结果表明了方法的有效性。     

不确定离散时滞系统的鲁棒H∞滤波与仿真

研究了一类不确定离散时滞系统的鲁棒H∞滤波问题，其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中，且满足范数有界条件，对于所有容许的参数不确定性，构造一个线性滤波器，使得滤波误差系统渐近稳定且满足一定的H∞性能指标，给出了滤波器存在的充分条件，并通过矩阵变换得到了设计滤波器的LMI方法。 为了使得滤波器具有良好的稳态性能，本文考虑了LMI的优化问题。通过求解一组LMI，可以得到最优滤波器。最后，仿真结果很好地说明了本文方法的有效性。     

区间时滞相关不确定奇异系统的鲁棒稳定性和镇定性

研究区间时滞相关的不确定时变时滞奇异系统的鲁棒稳定性和镇定性问题,不确定参数假设是范数有界的。充分利用时滞的下界信息构造Lyapunov函数,用严格的矩阵不等式给出系统对所有的容许不确定满足正则、无脉冲、稳定的新判据。基于这个判据,设计状态反馈控制器使得系统鲁棒稳定。数值例子说明所得结果具有更小的保守性。     

不确定时滞系统的区间时滞相关鲁棒镇定

研究了时间滞后满足区间变化的线性连续系统鲁棒镇定问题。采用Lyapunov-Krasovskii稳定性分析方法,给出了区间时滞依赖系统的状态反馈设计稳定解。进一步研究参数化不确定性情况下,区间时滞依赖系统的鲁棒稳定性判据和鲁棒状态反馈控制器设计方法。最后,通过仿真算例比较,验证了此方法的有效性。     

不确定离散时滞线性系统的完整性设计

在工程实践中 ,容错控制问题关系到系统的可靠性和安全性 ,具有十分重要的意义。研究了离散时滞线性系统的状态反馈容错控制问题。针对离散时滞系统的传感器和执行器的失效问题 ,基于Lyapunov渐近稳定性理论讨论了其在故障条件下仍具有完整性的充分条件 ,并进一步分析了该系统存在有界参数不确定时的完整性设计 ,提出了保证系统鲁棒稳定的设计算法。研究结果表明 ,该算法能保障系统的容错性和稳定性。仿真数值结果验证了该方法的有效性     

Robust stability analysis of uncertain discrete-time systems with state delay

The sufficient conditions of stability for uncertain discrete-time systems with state delay have been proposed by some researchers in the past few years, yet these results may be conservative in application. The stability analysis of these systems is discussed, and the necessary and sufficient condition of stability is derived by method other than constructing Lyapunov function and solving Riccati inequality. The root locations of system characteristic polynomial, which is obtained by augmentation approach and Laplace expansion, determine the stability of uncertain discrete-time systems with state delay, the system is stable if and only if all roots lie within the unit circle. In order to analyze robust stability of system characteristic polynomial effectively, Kharitonov theorem and edge theorem are applied. Example shows the practicability of these methods.     

执行器饱和离散时间线性系统鲁棒稳定性

针对含执行器饱和离散时间线性参数依赖系统,分别采用独立的、仅参数依赖、同时参数和饱和依赖的二次李亚普诺夫函数方法去估计其不变吸引域,分别导出系统有着不变吸引椭球的以线性矩阵不等式(LMIs)表述的充分性条件。为得到保守性小的估计,分别提出了以上述LMIs作约束的相应优化算法。最后,算例显示同时参数和饱和依赖李亚普诺夫函数处理法所得结果的保守性较之其它两法要小。     

Stability analysis and stabilization for discrete-time singular delay systems

Stability analysis and stabilization for discrete-time singular delay systems are addressed,respectively.Firstly,a sufficient condition for regularity,causality and stability for discrete-time singular delay systems is derived.Then,by applying the skill of matrix theory,the state feedback controller is designed to guarantee the closed-loop discrete-time singular delay systems to be regular,casual and stable.Finally,numerical examples are given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

不确定广义系统的镇定

针对输出反馈下不确定广义系统的可镇定问题,从状态反馈下闭环广义系统的稳定性问题入手,利用矩阵不等式,依次给出不确定广义系统可镇定、关联不确定广义大系统的分散可镇定、以及关联不确定广义大系统在执行器故障、传感器故障下分散可镇定的充分条件。由此推广到输出反馈,给出了输出反馈意义下的广义系统可镇定、关联不确定广义大系统的分散可镇定、以及关联不确定广义大系统在执行器故障、传感器故障下分散可镇定的充分条件(即完整性设计)。其中反馈控制器的设计方法简明而又统一,便于应用。最后用数值例子来验证所给结果的有效性。     

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。     

Adaptive control for a class of discrete-time time-delay systems with regard to delay parameter

The memory state feedback control problem for a class of discrete-time systems with input delay and unknown state delay is addressed based on LMIs and Lyapunov-Krasovskii functional method. Under the action of our designed adaptive control law, the unknown time-delay parameter is included in memory state feedback controller. Using LMI technique, delay-dependent sufficient conditions for the existence of the feedback controller are obtained. Finally, the effectiveness of the proposed design method is demonstrated by a numerical example.     

Composite nonlinear feedback control for output regulation problem of linear discrete-time systems with input saturation

Transient performance for output regulation problems of linear discrete-time systems with input saturation is addressed by using the composite nonlinear feedback（CNF） control technique. The regulator is designed to be an additive combination of a linear regulator part and a nonlinear feedback part. The linear regulator part solves the regulation problem independently which produces a quick output response but large oscillations. The nonlinear feedback part with well-tuned parameters is introduced to improve the transient performance by smoothing the oscillatory convergence. It is shown that the introduction of the nonlinear feedback part does not change the solvability conditions of the linear discrete-time output regulation problem. The effectiveness of transient improvement is illustrated by a numeric example.     

奇异不确定性多时滞系统的二次稳定性与H∞控制

针对奇异不确定性多时滞系统,研究了其二次稳定性及H∞状态反馈控制器的设计.假定其中的不确定性是范数有界的,通过构造改进的Lyapunov泛函,给出了其二次稳定性及H∞状态反馈控制器存在的条件.仅通过求解相应的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)就可得到鲁棒H∞控制器,设计的控制器对所有容许的不确定性不仅使得相应的闭环系统渐进稳定,也能保证闭环系统满足一定的H∞性能指标,达到抑制干扰的效果.最后,用数值算例及仿真验证了所给方法的有效性.     

Robust stability and stabilization for uncertain discrete-time switched singular systems with time-varying delays

The problems of robust stability and stabilization via memoryless state feedback for a class of discrete-time switched singular systems with time-varying delays and linear fractional uncertainties are investigated. By constructing a novel switched Lyapunov–Krasovskii functional, a delay-dependent criterion for the unforced system to be regular, causal and uniformly asymptotically stable is established in terms of linear matrix inequalities (LMIs). An explicit expression for the desired memoryless state feedback stabilization controller is also given. The merits of the proposed criteria lie in their less conservativeness and relative simplicity, which are achieved by considering additionally useful terms (ignored in previous methods) when estimating the upper bound of the forward difference of the Lyapunov–Krasovskii functional and by avoiding utilizing any model augmentation transformation. Some numerical examples are provided to illustrate the validity of the proposed methods.     

一类不确定执行器非线性系统的自适应控制

针对一类带不确定执行器非线性的控制系统,提出了一种自适应神经网络控制方法。建立了包括死区、齿隙和“类齿隙”磁滞特征的非线性执行器模型。通过结合所建立的模型和Nussbaum增益技术,解决了当执行器非线性不确定时的控制问题。所设计的方案不需知道非线性特征参数边界,并且当非线性特征为死区时,其坡度可以为时变的。引入了自适应补偿项消除建模误差和干扰的影响。仿真结果验证了该方法的有效性。