二阶线性系统族的共同二次Lyapunov函数

研究了二阶线性系统族共同二次Lyapunov函数的存在性问题。系统模型为∑Ai:x(t)=Aix(t),其中Ai∈R2×2为Hurwitz常矩阵。借助Lyapunov稳定性理论和矩阵理论,对子系统矩阵包含有限个对角阵和有限个具有复数特征值矩阵的二阶系统族,分3种情况证明了其存在共同二次Lyapunov函数,将存在共同二次Lyapunov函数的充分条件转化为若干个代数不等式,并基于定理的证明过程给出了一个共同二次Lyapunov函数的求法。验证该充分条件容易在计算机上编程实现,从而具有较强的工程实用性。最后通过数值算例来验证了该充分条件的有效性以及更低的保守性。     

线性切换系统二次稳定性分析与设计

基于区间矩阵的等价表示方法,把线性切换系统转化为区间系统,利用矩阵不等式得到了在任意的切换策略下线性切换系统二次稳定性的充分条件,给出了控制器的实现算法.这个条件等价于共同二次正定Lyapunov函数判定条件,但共同二次正定Lyapunov函数判定条件需要求解若干个矩阵不等式,当子系统较多时计算量是相当大的,而这个条件只需找到一个Riccati不等式的的正定解就可以判定该系统的二次稳定性,大大降低计算工作量.用数值例子对所得结果加以验证,说明了文中结果的正确性.     

线性切换系统二次稳定的一个充分条件

首先构造区间矩阵,把线性切换系统转化为区间系统,利用矩阵不等式给出了在任意的切换策略下线性切换系统二次稳定性的充分条件·这个条件等价于共同二次Lyapunov函数判定条件,但共同二次Lyapunov函数判定条件需要求解若干个矩阵不等式,当子系统较多时计算量是相当大的,而这个条件只需找到一个LMI的解就可以判定该系统的二次稳定性,大大降低计算工作量·最后用数值例子说明了结果的正确性·     

上三角矩阵的分块矩阵的二次数值值域

分块矩阵的二次数值值域有助于无穷矩阵谱的局部化研究.通过对一类上三角矩阵的不同顺序分块矩阵的二次数值值域的讨论,给出了不同的两个顺序分块矩阵的二次数值值域包含关系的条件以及相等的充要条件.     

多胞型线性切换系统二次稳定的充要条件

研究了多胞型线性切换系统在任意切换下的二次稳定性问题.首先构造区间矩阵,把多胞型线性切换系统转化为区间系统,利用Riccati不等式给出了在任意切换策略下多胞型线性切换系统二次稳定性的充要条件.这个条件等价于共同二次正定Lyapunov函数判定条件,而且该条件只需找到一组LMI的解就可以判定该系统的二次稳定性,大大降低计算工作量.最后用数值例子对所得结果加以验证,说明了结果的正确性.     

非线性离散大系统的关联稳定性

本文根据大系统分解集结思想和非负矩阵的偏序,通过孤立子系统的Cauchy矩阵与耦合矩阵的估计式,采用分块迭代估值方法来研究非线性离散大系统在其关联结构扰动下的稳定性,避免了构造Lyapunov函数的麻烦。     

分离变量时滞微分系统的指数稳定性

讨论了一类具有有界可变时滞分离变量系统平衡点的全局指数稳定性.在所给函数为Lipschitz连续的情况下,利用Lyapunov 函数方法并结合Halanay时滞微分不等式,分别构造适当的连续但不一定可微的数量或向量Lyapunov函数和二次型Lyapunov函数,获得了几个保证此类分离变量型时滞系统的平衡点为全局指数稳定的时滞相关和时滞无关的代数判据.这些判据将问题化为代数不等式或M矩阵,可以直接根据系统方程进行检验,便于实际应用.     

模型预测控制系统的低保守稳定性分析

基于显式PWA(piece-wise affine)模型和Lyapunov函数,提出了一种模型预测控制系统的低保守稳定性分析方法.通过在PWA模型的状态分区上,寻找分段二次Lyapunov函数,把闭环预测控制系统的稳定性分析问题转化为线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)问题,并应用现有的高效凸规划算法来求解.对PWA模型的状态区域进一步的细化凸划分,以增加找到分段二次Lyapunov函数的可能性,减低闭环系统稳定性分析的保守性.数值仿真计算表明该方法是可行有效的.     

离散时间线性参数变化系统稳定性分析

考虑离散时间时变线性系统稳定性,其时变的系统矩阵在一个由已知顶点矩阵所构成的多胞体中。通过应用参数依赖Lyapunov函数（涉及参数增量上界）,给出一个由线性矩阵不等式（LMI）表述的判据,以判别系统的鲁棒稳定性,用到参数依赖Lyapunov函数及参数增量上界。与二次稳定性及定常参数依赖的Lyapunov函数方法相比较,所得结果不仅把保守性降到一个更低水平,而且作为推论导出文献已有结果。对算例所做的比较计算证实了新方法的优越性。     

切换线性广义系统的指数容许性与镇定性

研究了切换线性广义系统的指数容许性与镇定性问题.应用共同Lyapunov函数法,对子系统为连续广义系统或离散广义系统的切换系统分别给出了在任意切换律下是指数容许的充分条件及相应的共同Lyapunov函数;通过设计状态反馈增益矩阵,给出了能够保证闭环系统在任意切换律下是指数容许的镇定控制器.最后,两个数值例子说明了结论的有效性.     

不确定线性时滞系统的一种鲁棒镇定方法

利用Lyapunov泛函方法研究了不确定线性时滞系统的鲁棒镇定问题.不确定性是范数有界的时变矩阵.为了估计Lyapunov泛函的导数,首先建立了两个对称矩阵Schur补之间的一个不等式,据此得到了一个关于不确定二次函数上界的不等式.通过对不确定二次函数的估计和矩阵运算,把Lyapunov泛函导数的负定性转化为线性矩阵不等式的可行性问题,从而得到了系统可以鲁棒镇定的充分条件,同时用线性矩阵不等式的解构造了鲁棒状态反馈控制器的增益矩阵.数值算例表明,这种鲁棒镇定方法具有较小的保守性.     

一类不确定离散系统的混杂状态反馈二次稳定保成本控制

针对一类不确定离散系统,对二次稳定保成本控制问题进行了研究.假设存在有限个备选的控制增益已知的控制器,利用公共Lyapunov函数技术,得到了在任意切换下混杂状态反馈二次稳定保成本控制的充分条件.基于单Lyapunov函数的方法,通过在这有限个控制器之间切换给出了混杂状态反馈二次稳定保成本控制的充分条件及切换律的设计方案.最后用仿真验证了这一方法的有效性.     

Takagi-Sugeno模糊控制系统稳定性的充要条件的逼近

分析了Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制稳定性,其中Lyapunov函数包括公共二次型Lyapunov函数、分段二次型Lyapunov函数、模糊Lyapunov函数、非二次型Lyapunov函数、齐次多项式型Lyapunov函数,控制律包括并行分布补偿控制律、非并行分布补偿控制律和齐次多项式型参数化控制律。基此,通过采用Polya定理、齐次多项式技术等,给出T-S模糊控制的稳定性的充要条件的逼近方法。     

参数不确定马尔可夫跳变系统的镇定控制算法研究

研究了具有参数不确定的线性马尔可夫跳变系统的鲁棒适应控制问题。对于切换律是可观测的情形,利用线性矩阵不等式和共同2次Lyapunov函数的方法,给出具有参数不确定的切换系统2次镇定的充分条件。基于此结果,对于切换律符合不可观测的马尔可夫随机过程的情形,通过设计一个恰当的采样适应控制器得到系统随机可镇定的充分条件。最后,通过一个例子给出适应镇定控制器的算法。     

具马尔可夫跳变参数不确定系统基于SLQ最优控制器的鲁棒镇定

考虑了随机系统的最优控制器的鲁棒性问题．使用Lyapunov方法,基于标称系统的二次最优控制器,得到了具有马尔可夫跳变参数和参数不确定性系统的鲁棒稳定性的代数判据.保持了原来对保成本权矩阵Q和R的不定性的要求．并给出了数据实例．     

保线性算子q次数值域的线性映射

研究保线性算子数值域的线性映射, 在一定条件下分别给出了作用在块对角矩阵、块上三角矩阵及一般分块矩阵上的保q次数值域线性映射的一般形式.     

基于饱和关联Lyapunov函数的饱和离散系统吸引域估计

考虑执行器饱和的线性离散时间系统的吸引域估计问题,基于饱和关联的Lyapunov函数的吸引域估计,较之二次Lyapunov函数具有明显的优势,但这些结果仍具有一定的保守性。针对这一问题,提出了改进的局部稳定性条件,同时给出求解最大吸引域估计的优化问题。改进的稳定性条件含有更多的未知变量,已有结果是其一种特例。仿真算例验证了文中所得结论的正确性和优越性。