切换离散线性奇异系统的观测器设计

目的 研究切换离散线性奇异系统的状态观测器设计问题.方法 利用共同Lyapunov函数方法.结果 与结论 给出了一个在任意切换律下是渐近稳定的充分条件和一类共同Lyapunov函数, 并在所有子系统均能检测且因果能观的条件下,给出了切换离散线性奇异系统存在奇异状态观测器和正常降维状态观测器的充分条件和设计算法.最后以一个数值例子说明了该方法的有效性.     

区间切换系统的镇定

讨论了时不变线性区间系统的镇定问题．首先考虑区间能控切换关系的关于反馈增益矩阵的过冲问题,得到了线性区间系统的过冲不等式,在过冲不等式的基础上,给出了小区间切换系统指数镇定的反馈律设计,从而使区间切换系统在所设计的反馈律下是指数镇定的,在一定程度上解决了线性区间系统的鲁棒镇定问题．     

奇异不确定时滞系统的滑动模态控制

首先建立了具时滞的奇异系统的能控规范受限等价分解形式,然后基于此形式,研究了线性奇异不确定时滞系统在满足匹配条件时的变结构综合设计问题,给出了设计切换函数和变结构控制的新思路,设计过程简单,易于实现,最后给出一个数值例子加以说明。     

线性图像处理的2D离散状态空间切换模型的能控性

研究了线性图像处理的Roesser模型的能控性,并讨论了相应的切换模型的能控性.给出一个最小不变子空间,得到了2D离散状态空间切换模型的一个能控性判据.     

有限网格上一类二维系统的线段能达性和能控性

T.Kaczorek等研究了定义在两条射线组成的区域内通常边界条件下一般奇异模型(GSM)的局部能达性和能控性.本文讨论了有限网格上二维GSM，它是图象处理和工程应用中的另一类边界问题．利用Z变换，我们得到一个定义在矩形区域上的模型的状态响应公式，与有线网格上系统的非因果关系一致，进而定义和研究了线段的能达性和能控性，推广了[1，2]关于局部的直线段能达性和能控性的结果．本研究扩大了二维系统模型边界条件类型的应用范围．     

不确定系统约束条件下的控制问题

讨论了线性不确定系统在控制能量受限下的能控性问题,给出了判定不确定系统完全能控的充分条件,证明了线性不确定系统控制能量受限下的能控性的几个判据,对控制能量受限下状态不能控也给出了一个判据。     

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.     

一类有界干扰的线性切换系统的可镇定性

研究了带干扰的线性定常切换系统可镇定性问题.当切换模型集合是一致能控的紧集时,如果切换信号可以观测,且切换频率有界,则可构造状态反馈使得切换系统全局稳定.     

线性奇异系统混杂反馈H∞鲁棒控制

利用混杂状态反馈控制方法研究了线性奇异系统、线性时滞奇异系统的H∞镇定问题。在假定每个单一的控制器均不能使系统稳定且具有H∞扰动衰减度的条件下,利用凸组合条件给出了切换律的设计方案,通过在有限个控制器间的切换得到了镇定的充分条件。     

非方离散时滞奇异系统的观测器设计

讨论了非方离散时滞奇异系统的观测器设计问题.在一系列等价变换下,将该问题转化为一个正常线性离散时滞系统的观测器设计问题,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了存在一个与系统状态维数相同的函数观测器的充分条件,并用此观测器对系统的状态进行了估计并讨论了一种特殊情况.     

输入矩阵定常的切换线性系统的能控性和能达性

针对一类具有不同系统矩阵和相同输入矩阵的切换线性系统,证明了系统能控性和能达性的充要条件,同时给出具有不同输入矩阵和相同系统矩阵的切换线性系统能控性和能达性的充要条件,指出两类切换线性系统能控性和能达性充要条件是对偶的．对于上述两类切换线性系统,分别给出一个例子,并分析系统的能控性和能达性．     

一般系统的可控性条件

以多关系一般系统模型为基础，讨论了多值评价空间的内聚性，可控性等基本概念以及可控性的充要条件，并给出了定义在域上的线性多值评价空间的更为简洁的一般可控性必要性条件证明，以动力系统的状态空间可控性和一般趋势关联系统为例，说明了其在理论上的重要意义。     

Buck变换器混杂动态系统的能控性和能达性

尝试在Buck变换器的能控性和能达性研究中引入混杂动态系统和切换线性系统的概念．首先建立Buck变换器的切换线性系统模型;然后根据该模型的特点,给出系统矩阵定常、输入矩阵切换的切换线性系统的能控性和能达性定义和定理,并严格证明了Buck变换器的能控性和能达性;最后讨论了能控性和能达性与输出能控性的关系,指出能控性、能达性和输出能控性是一致的,同时对Buck变换器的能控性进行实验验证,结果表明,在负载阶跃变化的情况下,变换器的输出完全可以控制并且稳定在设计值,这和Buck变换器作为切换线性系统模型的能控性分析结果是一致的．本文的研究方法也可用于其他功率变换器的能控性和能达性的研究．     

输入矩阵定常型切换线性系统的能控性探讨

重新考察一类切换线性系统的能控性,这类系统具有不同的系统矩阵和相同的输入矩阵.研究发现文献导出的必要充分条件为假命题,该判据只适用于2阶系统,对于3阶及以上系统其必要性不一定成立.并证明第一不变子空间只是能控状态集的真子集,而非其全体.最后通过1个反例对结论予以验证.     

线性切换系统二次稳定性的充要条件

本文研究线性切换系统的二次稳定性问题。首次将二次稳定性问题等价地转化为约束非线性规划问题。利用 Kuhn- Tucker条件建立起由代数方程组和不等式组的解所给出的充分必要条件。著名的凸组合条件及线性系统的 Lyapunov方程均为这一条件的特例。     

一类组合系统能控性和能观测性的充分必要条件

本讨论了能控性的判别问题,给出了一类组合系统能控性和能观测性的充分必要条件。     

线性采样数据系统的稳定性分析

讨论了线性采样数据系统的稳定性条件．通过细致分析该系统的解,发现提高近似离散化阶数q可以达到并改善系统的稳定性。对于任意采样周期T,可以找到一个最小的近似离散阶数q,在设计采样控制时以q为近似离散化的阶数,此时线性采样数据系统可以稳定,而采样控制的存在性可由线性系统的能控性保证。     

具有输入时滞切换系统的稳定性分析与控制

研究了一类具有输入时滞的切换系统的稳定性分析和控制综合，提出了一种状态反馈控制器的设计方法。设计时。首先用还原法将具有时滞输入的切换系统转化为无时滞的系统，然后运用Lyapunov稳定性理论推出了系统在控制器的作用下稳定的充分条件，此条件可化为可解的标准LMI形式。最后，给出了一个例子阐明结果的可行性。     

一类不确定线性切换系统的鲁棒镇定

研究了一类不确定线性切换系统基于状态反馈的鲁棒镇定问题.此类切换系统不仅具有未知时变但有界的结构不确定性,还具有不满足匹配条件的外部扰动.首先利用完备性条件与共同李亚谱诺夫函数方法,在各子系统不需满足镇定的条件下,设计了切换系统的状态反馈鲁棒控制器及相应的切换策略,使不确定线性切换系统的状态在其平衡点处渐近稳定,得到了切换系统可状态反馈镇定的充分条件;然后基于凸组合技术与线性矩阵不等式方法,将所得结果用易于求解的线性矩阵不等式的形式表出;最后通过仿真例子表明所设计的状态反馈控制器在给定的切换策略下,可使不确定切换系统的状态达到渐近稳定.