有数据丢包的复杂网络的鲁棒保性能状态估计

针对现实网络在数据传输中存在数据丢包和噪声干扰的特点,研究离散时间复
杂网络的鲁棒保性能状态估计问题,旨在减小数据丢包和噪声干扰对状态估计的影响. 利
用Lyapunov稳定性理论与随机分析方法,以线性矩阵不等式的形式提出了鲁棒保性能状态
估计增益矩阵存在的条件和设计准则,在满足状态估计误差均方指数收敛的前提下,能进一
步使网络的状态估计满足一定的性能指标. 仿真结果表明,鲁棒保性能状态估计器可以有效地
估计复杂网络的状态.     

基于LMI的网络控制系统时延补偿策略

网络控制系统中由于通讯网络的引入而导致的网络时延对控制系统的性能带来很大的负面影响,针对一类具有时变网络诱导时延和噪声污染的不确定网络控制系统,研究了一种可以对时变时延进行补偿的鲁棒H∞控制器的设计问题。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵得到分离,得到了一个新的时延补偿鲁棒H∞性能判据,并基于该判据给出了不确定系统的鲁棒H∞状态反馈控制器的设计方法。设计的控制器不但保证闭环系统的二次稳定性,同时使系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平γ。并且设计了一个迭代算法来得到问题的优化解。通过一个算例验证了所提出的时延补偿策略的可行性和优越性。     

一类非线性不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制

针对一类具有非线性不确定性的时滞系统,研究了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器设计.假设非线性项是范数有界的,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了系统H∞鲁棒镇定的充分条件,仅通过求解一个相应的线性矩阵不等式,就可得到鲁棒H∞控制器,使得闭环系统对于所有的不确定项满足鲁棒H∞性能,给出算例说明算法的有效性.     

不确定广义时滞系统的鲁棒H∞控制

考虑范数有界参数不确定广义时滞系统的鲁棒H∞控制问题.通过引入鲁棒稳定且具H∞性能指标及广义二次稳定且具H∞性能指标的概念,利用二者的关系,目的是寻求鲁棒H∞状态反馈控制律,使闭环系统广义二次稳定且满足给定的H∞性能指标,从而鲁棒稳定且满足给定的H∞性能指标.结果表明,鲁棒H∞状态反馈控制律可以通过求解线性矩阵不等式得到.数值算例说明了所给方法的有效性.     

非线性系统的广义模糊控制

提出了一种基于T-S 模糊模型的非线性系统的鲁棒跟踪控制方案. 首先将系统的模糊模型等价变换为广义系统模糊模型,然后设定跟踪性能指标,结合线性矩阵不等式方法设计了鲁棒跟踪控制器. 该方法不仅减少了求解复杂度,而且因减弱了对待定矩阵的限制而降低了保守性. 将该方法应用于倒立摆系统,实现了角度和角速率的 精确快速跟踪控制,从而表明了方法的有效性.     

一类不确定切换系统的鲁棒可靠控制

针对一类线性不确定切换系统,利用Lyapunov函数法,当执行器失效或部分失效时,给出了鲁棒可靠控制器,使得闭环系统对所有可能的不确定性和所有允许的执行器失效,在所设计的鲁棒可靠控制器下是渐近稳定的.然后运用线性矩阵不等式将鲁棒可靠控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可借助MATLAB中线性矩阵不等式工具箱求解.最后通过数值算例,验证所提出设计方法的有效性.     

基于输出反馈的分布时滞不确定系统的鲁棒H_∞容错控制

针对一类分布时变时滞的线性不确定性系统,基于Lyapunov-Krasovskii泛函、线性矩阵不等式和自由权矩阵的方法,在执行器发生故障的情况下,研究系统的鲁棒H_∞容错控制问题.设计鲁棒输出反馈H_∞容错控制器,使得分布时变时滞系统是鲁棒渐近稳定的,并满足H_∞性能指标.用数值算例结果证明了该分布时变时滞系统与输出反馈律所组成的闭环系统具有有效性和可行性.     

多状态时变时滞线性切换系统的鲁棒二次镇定H∞控制

基于LMI和H∞控制理论,研究了一类具有不确定和时滞的线性切换系统的鲁棒二次镇定H∞控制问题.利用多Lyapunov函数技术构造线性矩阵不等式,在基于状态的切换规则下,给出了这类系统鲁棒二次镇定且具有H∞性能界的充分条件,以及切换规则和鲁棒H∞切换控制器的设计方案.最后用数值例子对所得结果加以验证,表明了文中给出结果的有效性.     

鲁棒保性能切换控制器设计在BTT导弹中的应用

研究一类离散切换系统的鲁棒保性能状态反馈控制器设计问题.利用切换Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,得到了鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件,给出了控制器的参数化表示,并将次优保性能控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束下的凸优化问题.最后将所提理论应用于某型BTT导弹自动驾驶仪设计中,说明了所提设计方法的有效性.     

基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器设计

研究基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器的设计问题.不确定性假设是时变非线性的但范数有界.首先,用带有广义约束的广义代数Riccati不等式(GARI),给出所设计的控制器使得闭环广义时滞系统容许且传递函数H∞范数有界的充分条件;其次,通过广义时滞系统的受限等价变换,去掉广义约束,转化为线性矩阵不等式的可解性问题,并通过线性矩阵不等式的解,给出了系统基于观测器的鲁棒H∞控制律的参数化表示.     

具有随机时延的网络控制系统故障诊断滤波器设计

摘要： 该文针对具有随机时延的网络控制系统故障诊断问题,分别进行Kalman滤波器和H1 滤波器的最优故障诊断滤波器设计. 通过迭代实现Kalman滤波器的故障诊断,在H1 滤波器设计中采用增广矩阵和线性矩阵不等式技术尽可能减小残差与故障之间的误差. 通过仿真验证了上述两种设计方法的有效性.     

非线性不确定系统的鲁棒自适应Backstepping控制

针对一类有界扰动不确定非线性系统,讨论了鲁棒自适应ε输出跟踪问题．利用Backstepping方法和鲁棒控制技术,对存在未知参数和动态不确定性的非线性系统设计了一种自适应输出反馈控制器．基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅保证闭环系统状态全局一致有界,而且使系统的跟踪误差收敛到一个很小的邻域内．仿真结果表明了所设计方法的有效性．     

不确定中立型Lurie控制系统的鲁棒稳定性

研究了不确定中立型非线型Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性,借助于Lypunov泛函构造方法,得到了系统绝对稳定的充分性条件.该条件将Lyapunov泛函中的正定矩阵和积分项系数等自由参数的选取归结为一个矩阵不等式的求解,使得Lyapunov泛函中参数矩阵选取不再具有盲目性,因而降低了稳定性判断的保守性.并通过实例分析了系统的鲁棒性与角域大小的关系,说明了其结果的可行性.     

基于力矩变换的PAA型欠驱动机器人鲁棒镇定控制

针对在第2 关节和第3 关节仅有两个驱动器的PAA（passive-active-active）型欠驱动三连杆机器人,提出一种基于力矩变换的鲁棒镇定控制方法. 首先对第3 关节的控制输入引入一种与第2 关节控制输入和机器人状态相关的力矩变换,以消除第3 关节控制输入对系统的影响,将机器人动力学方程化为更简单的形式,然后基于能量进行摇起控制设计. 在平衡区,将机器人第1 连杆和第2 连杆的角速度看成一种不确定性,得到机器人在不稳定平衡点附近的不确定模型;然后基于线性矩阵不等式推导鲁棒镇定状态反馈控制律,达到较大范围的平衡控制. 仿真结果表明,该控制方法具有稳定时间短和控制力矩小等优点.     

网络控制系统的自适应预测控制

针对具有随机时延的网络控制系统,提出一种自适应预测控制方法. 利用Elman神经网络对网络控制系统的随机时延进行在线预测,然后采用一种增加微分作用的改进隐式广义预测控制方法对网络时延进行补偿,实现了随机时延网络控制系统的自适应预测控制. 仿真结果表明,该方法对网络随机时延有很好的补偿效果,可明显改善系统输出性能,保证控制的稳定性与快速性.     

一类不确定切换奇异系统的鲁棒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奇异系统的鲁棒H∞控制问题.通过引入一个变换矩阵,给出了该问题的一个新的充分必要条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.最后给出一个数值算例证明结论的有效性.     

一种鲁棒自适应Backstepping控制方案研究

对基于调节函数的Backstepping自适应控制方案进行了改进,设计了一种新型鲁棒自适应无人机飞行控制系统.首先将某型无人机的系统模型转化为一个含有非线性参数不确定性、不确定的非线性与未建模动态的受扰严格反馈系统,然后提出了一种含有广义误差自适应调节项的新型李亚普诺夫函数,得出了稳定自适应控制律和参数更新律.最后该无人机的鲁棒自适应飞控系统的有效性得到了仿真验证.     

基本矩阵随机采样鲁棒估计

提出一种新的基本矩阵鲁棒估计算法:随机采样算法,对含有大量出格点的数据点集,利用7个对应匹配点的最小子集来估计参数;然后在不同的子集重复多次,确保任何一个子集都含有一个好的数据点的机率达到95%.最优估计值是残差低于门限值点数最多的子集,一旦从数据点集剔去出格点,利用没有出格点的数据就可以得到最终估计值.用真实图像测试表明该算法鲁棒性好,精度高.     

基于人工神经网络的CSTR温度控制研究

在对自适应神经网络进行分析和研究的基础上,对连续搅拌反应釜进行了建模,使用基于径向基函数的神经网络系统对釜内的温度进行了控制.使用MATLAB实现了温度控制系统,仿真实验结果表明,文中设计的模型和系统具有良好的自适应性、鲁棒性和抗干扰能力.验证了人工神经网络在CSTR中的温度控制的应用,为CSTR的控制提供了一种新的方法.