Universal construction of control Lyapunov functions for a class of nonlinear systems

A method is developed by which control Lyapunov functions of a class of nonlinear systems can be constructed systematically.Based on the control Lyapunov function,a feedback control is obtained to stabilize the closed-loop system.In addition,this method is applied to stabilize the Benchmark system.A simulation shows the effectiveness of the method.     

Asymptotic controllability of a class of discrete-time systems with disturbances

This article deals with the uniformly globally asymptotic controllability of discrete nonlinear systems with disturbances. It is shown that the system is uniformly globally asymptotic controllability with respect to a closed set if and only if there exists a smooth control Lyapunov function. Further, it is obtained that the control Lyapunov function may be used to construct a feedback law to stabilize the closed-loop system. In addition, it is proved that for periodic discrete systems, the resulted control Lyapunov functions are also time periodic.     

Finite time stability and stabilization of hybrid dynamic systems

Finite time stability and stabilization are studied for hybrid dynamic systems. By combining multiple Lyapunov function and finite time Lyapunov function, a sufficient condition of finite time stability is given for the system. Compared with the previous works, our results have less conservativeness. Furthermore, based on the state partition of continuous and resetting parts of system, a hybrid feedback controller is constructed, which stabilizes the closed-loop systems in finite time. Finally, a numerical example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

离散T-S模糊系统输出稳定性

研究了离散T-S模糊控制系统的稳定性分析及控制器设计问题。考虑到系统状态不易测量,利用输出反馈设计模糊控制器;基于模糊Lyapunov函数方法提出一新的稳定性判别条件,利用矩阵变换把该条件转化为一组线性矩阵不等式(LMIs),该条件具有更大的宽松性。最后,一个仿真实例说明了本算法的有效性和优越性。     

ABSOLUTE STABILITY OF GENERAL LURIE DISCRETE NONLINEAR CONTROL SYSTEMS

1 IntroductionUp to now, there are many results about abso1ute stability for Lurie discrete controlsystems{'--'l. Some sufficient conditions and necessary and sufficient conditions of absolutestability are obtained. But there are a few resuIts about gener…     

广义离散时变系统的Lyapunov稳定性

对于一类广义离散时变系统,通过Lyapunov方程的建立,给出了系统因果且渐近稳定的充分必要条件。接着利用Lyapunov不等式进一步研究了系统的稳定性问题,同时给出了系统因果且渐近稳定的另一个充分必要条件,该方法使得判断系统的稳定性更为方便。最后,给出了应用上述方法的具体步骤,通过举例说明了所得结果的正确性。     

一类切换系统的鲁棒状态反馈控制

考虑了一类非线性不确定切换系统的鲁棒状态反馈稳定问题，不确定项包含了系统矩阵的摄动以及满足匹配条件和不满足匹配条件三部分．对于给定的不确定切换系统，研究了其二次稳定和渐近稳定问题．基于公共李雅普诺夫函数方法，以矩阵不等式的形式给出了非线性切换系统鲁棒状态反馈稳定的若干充分条件．仿真结果验证了文中结论的正确有效性。     

一类切换系统的降阶输出反馈滑模控制

研究了一类含有非线性扰动切换系统的鲁棒镇定问题.基于滑模控制技术,提出了降阶输出反馈鲁棒控制策略,给出了系统的滑动模态可达条件,同时设计了该条件下各子系统的输出反馈滑模控制器,并根据李雅普诺夫函数和状态增益给出了离散切换策略,确保闭环切换系统是渐近稳定的.通过数值仿真验证了设计方法的有效性.     

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。     

反馈可线性化系统全局跟踪控制器的设计

研究反馈可线性化的非线性系统全局跟踪参考信号的问题,将全局跟踪问题转化为误差系统的全局镇定问题。由Riccati方程获得了反馈可线性化系统的控制Lyapunov函数,证明了所得到的控制Lyapunov函数正是误差系统的控制Lyapunov函数。应用Sontag的通用公式,设计了全局跟踪控制器,并应用于单关节机器手跟踪参考信号的控制,仿真说明了所提出方法的有效性。     

轮式移动机器人全局渐近镇定控制器设计

基于控制Lyapunov函数(Control Lyapunov Function，简称CLF)和一类性能指标，提出了一种轮式移动机器人(WMR)全局渐近镇定控制器的设计方法。采用CLF近似性能指标的值函数，获得了控制仿射无漂系统的镇定控制律表达式。然后将CLF与反步法相结合，针对极坐标下WMR的动态模型，设计了一种渐近镇定控制器，解决了完美速度跟踪的问题。仿真结果验证了所提出控制律的有效性。     

时滞随机线性大系统的指数稳定性

针对一般随机线性时滞微分方程，给出了方程的平凡解的几乎必然指数稳定性的一个充分条件，由此利用时滞随机系统的比较原理建立一般时滞随机线性大系统的二阶矩指数稳定与几乎必然指数稳定新的代数判据．利用恰当的Lyapunov函数结合不等式技巧得到了这些条件．特别是用一个代数方程给出了依赖时滞的Lyapunov指数的估计．并用实例加以验证．     

基于分段模糊Lyapunov函数的模糊系统分析与设计

在分析模糊系统前提规则结构信息的基础上,将模糊Lyapunov函数和分段Lyapunov函数结合,构造出一类连续模糊系统的分段模糊Lyapunov函数。采用并行分配补偿(PDC)结构,利用分段模糊Lyapunov函数进行了稳定性分析与控制律设计,得到了线性矩阵不等式(LMI)形式的连续系统镇定方法。该方法减少了模糊Lyapunov函数与分段Lyapunov函数的局限性,继承两者的优点,所得稳定性判据更为宽松,控制系统具有良好的控制性能。仿真实例表明了该方法的有效性。     

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.     

基于分段模糊Lyapunov方法的离散模糊控制系统设计

针对应用公共Lyapunov函数方法和模糊Lyapunov函数方法判定离散T-S模糊控制系统稳定性存在的保守性和难度，在定义离散型分段模糊Lyapunov函数的基础上，应用并行分布补偿方法（PDC）设计出使模糊系统全局渐近稳定的拉制器，并提出和证明了一个新的判定用环离散T-S模糊系统稳定的充分条件，该条件降低了上述方法的保守性和难度。通过一个仿真例子验证了方法的有效性。     

高阶随机非线性系统状态反馈镇定

针对一类高阶下三角随机非线性系统,提出一种新的镇定方案,采用增加一个幂积分的工具构建了一个全局稳定的光滑状态反馈控制律。通过反馈占有设计方法和Young不等式处理随机系统的非线性项,取消了对随机非线性系统反馈线性化和控制输入呈线性的要求,基于Lyapunov方法,证明了闭环系统依概率全局渐近稳定。最后,仿真实例说明了算法的可行性。     

不确定广义离散系统的鲁棒H-infinity控制

研究E矩阵,确定其它系数矩阵都存在满足范数有界条件的参数不确定性广义离散线性系统的鲁棒H∞控制问题。利用线性矩阵不等式方法,导出广义离散线性系统正则、因果、稳定且传递函数满足给定的范数界的等价条件。在此基础上,可以将广义不确定离散线性系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题和输出反馈鲁棒H∞控制问题,分别转化为辅助广义确定性离散线性系统的状态反馈H∞控制问题和输出反馈H∞控制问题。     

非线性中立型控制系统的鲁棒稳定与鲁棒镇定

研究了一类不确定性的非线性中立型动态系统,系统具有多重时不变状态时滞。其不确定性满足范数有界条件。采用LyapunovV泛函的方法。建立了一类Lyapunov泛函。通过对控制系统(B,D,C)的分析,得出只要矩阵对(B,D)是完全可控的,或者是可稳定的,则在相应的条件下便得出相应的非线性中立型动态控制系统及滞后型动态系统可镇定的充分条件。建立了非线性中立型微分系统的时滞无关的渐近稳定性判别条件,以及非线性中立型动态控制系统的时滞无关鲁棒镇定的判据。同时,给出了相应的非线性滞后微分系统的时滞无关鲁棒稳定性的判据,以及非线性滞后动态控制系统的时滞无关鲁棒镇定性的代数判据。     

Global asymptotic stability of a class of nonlinear systems with parametric uncertainty

Stability of a class of nonlinear systems with parametric uncertainty is dealt with. This kind of systems can be viewed as feedback interconnection systems. By constructing the Lyapunov function for one of the feedback interconnection systems, the Lyapunov function for this kind of systems is obtained. Sufficient conditions of global asymptotic stability for this class of systems axe deduced. The simulation shows the effectiveness of the method.