多输入多输出网络控制系统的绝对稳定性分析

考虑到网络诱导时延和网络通道的非线性反馈干扰,研究了多输入多输出网络控制系统的时滞依赖稳定性。基于各回路有界的状态反馈输入,建立闭环系统的Lurie时滞系统模型。应用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式工具,分析了各子系统在有扇形条件约束的绝对稳定性,同时得到网络控制系统全局稳定运行的最大允许时延界。最后,通过仿真例子,表明该方法是可行的。     

Lurie型不确定控制系统鲁棒稳定的时滞界

对于具有多个时滞的Lurie型不确定控制系统给出保证其鲁棒稳定的时滞界,从而得到了该系统时滞相关鲁棒稳定的充分条件,降低了有关判定系统鲁棒稳定性条件的保守性.最后给出一个例子说明本文结果.     

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。     

具有状态和控制时滞的控制系统的绝对稳定性

应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法讨论了具有状态和控制时滞的Ｌｕｒｉｅ控制系统的绝对稳定性,给出了这类系统绝对稳定的若干充分条件,文末给出了应用本文结论的例子。     

时滞分布参数系统的指数渐近稳定性

基于Lyapunov稳定性理论,利用辅助函数方法研究由变时滞分布参数控制系统所导出的滑动模运动方程的指数渐近稳定性问题,获得了一类滑动模运动方程指数渐进稳定的充分条件,建立了滑动模运方程解的指数渐近稳定性定理。这就为研究时滞分布参数系统的变结构控制问题奠定了理论基础。     

一类MIMO网络控制系统的时滞相关鲁棒控制器设计

针对一类多输入多输出(MIMO)网络控制系统,提出一种时滞相关鲁棒控制器的设计方法.首先经过等价推导,将系统转化成具有多输入时滞的连续系统,利用李雅普诺夫函数,通过求解若干线性矩阵不等式,获得系统时滞相关鲁棒控制器.算法递推简单,避免了进行系统变换和处理交叉项,减少了计算负荷.仿真结果表明:在网络具有一定传输时延的情况下,该方法可以获得满足系统稳定性的控制器.     

一类时滞动力网络的时滞相关稳定性

研究了节点含时滞的复杂动力网络在平衡点的稳定性.基于时滞微分不等式和李雅普诺夫稳定性理论,提出了此网络的时滞相关的局部渐近稳定的充分条件,并给出了时滞上界的具体表达式.最后的数值模拟分析表明结果是可行且有效的.     

一类具输入时滞的分布参数系统移动控制

基于移动传感器/执行器网络,研究了一类具有输入时滞的分布参数系统稳定性控制问题。利用抽象发展方程理论、算子半群理论和Lyapunov稳定性定理,设计系统的反馈控制器;再结合移动传感器/执行器的动力学行为,设计其控制力。证明了在反馈控制器和控制力的作用下,分布参数系统在具输入时滞情况下是渐近稳定的。通过数值仿真实验表明,不同的输入时滞,对系统的稳定效果有一定的影响,但在控制力的作用下,系统都能趋于稳态,说明本文中对于具有输入时滞的分布参数系统的控制策略是有效的。     

一类具输入时滞的分布参数系统移动控制

基于移动传感器/执行器网络,研究了一类具有输入时滞的分布参数系统稳定性控制问题。利用抽象发展方程理论、算子半群理论和Lyapunov稳定性定理,设计系统的反馈控制器;再结合移动传感器/执行器的动力学行为,设计其控制力。证明了在反馈控制器和控制力的作用下,分布参数系统在具输入时滞情况下是渐近稳定的。通过数值仿真实验表明,不同的输入时滞,对系统的稳定效果有一定的影响,但在控制力的作用下,系统都能趋于稳态,说明本文中对于具有输入时滞的分布参数系统的控制策略是有效的。     

时延通信网络的新型指数稳定跟踪控制器设计

针对一个具有单瓶颈和多用户的高速通信网络,提出了一个新的指数稳定跟踪控制器的设计方法。将闭环数据率控制系统描述为一个连续时间时变时滞系统,基于线性矩阵不等式(LMI)技术和Lyapunov方法给出了闭环系统时滞依赖的指数稳定充分条件。导出了状态反馈控制器的设计方法,使得实际网络带宽分配率和实际队列长度在该控制器的作用下分别以指数速度跟踪上给定的参考值,从而有效降低了数据包丢失率,提高了网络利用率。通过在闭环系统指数稳定条件的导出过程中引入自由变量的方法使得得到的时滞依赖条件具有更小的保守性,并且闭环系统具有更快的指数稳定跟踪速度。仿真算例验证了本文方法的有效性和优越性.     

Delay-dependent exponential stability of impulsive stochastic systems with time-varying delay

The problem of delay-dependent exponential stability is investigated for impulsive stochastic systems with time-varying delay.Although the exponential stability of impulsive stochastic delay systems has been discussed by several authors,few works have been done on delay-dependent exponential stability of impulsive stochastic delay systems.Firstly,the Lyapunov-Krasovskii functional method combing the free-weighting matrix approach is applied to investigate this problem.Some delay-dependent mean square exponential stability criteria are derived in terms of linear matrix inequalities.In particular,the estimate of the exponential convergence rate is also provided,which depends on system parameters and impulsive effects.The obtained results show that the system will stable if the impulses’ frequency and amplitude are suitably related to the increase or decrease of the continuous flows,and impulses may be used as controllers to stabilize the underlying stochastic system.Numerical examples are given to show the effectiveness of the results.     

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.     

不确定中立型系统的改进的时滞依赖的鲁棒镇定

研究了具有时不变不确定性的中立型系统的鲁棒镇定/稳定问题。给出了新的镇定/稳定法则。利用改进的Lyapunov泛函,得到了这类系统基于线性矩阵不等式的保守性较低的镇定/稳定条件。最后,用几个例子证明了本文所得到的结果要比现存的结果得到了提高。     

Stability of singular networked control systems with control constraint

Based on bounded network-induced time-delay, the networked control system is modeled as a linear time-variant singular system. Using the Lyapunov theory and the linear matrix inequality approach, the criteria for delay-independent stability and delay-dependent stability of singular networked control systems are derived and transformed to a feasibility problem of linear matrix inequality formulation, which can be solved by the Matlab LMI toolbox, and the feasible solutions provide the maximum allowable delay bound that makes the system stable. A numerical example is provided, which shows that the analysis method is valid and the stability criteria are feasible.     

时滞相关的多状态时滞系统稳定性分析

对于存在多状态时滞的线性时滞系统,首先将其重新描述为反馈互联系统,利用与时滞相关的有界算子来描述反馈系统的不确定性,并通过人为划分时滞量来减小保守性,基于Lyapunov理论分析稳定性,得到以LMI形式给出的一种保守性小的渐近稳定性条件,结论中能够更加全面的反映系统的状态历史信息,划分越细则保守性越小,实例表明只需粗略划分就能大大提高保守性能,为了兼顾计算负担,r取较小数值即可.并且LMI中的决策变量少,形式简洁.     

多延时线性中立型系统的稳定性的代数判据

近年来多延时线性中立型微分系统的稳定性被广泛研究,大量的充分条件被得到,这些条件互为补充,使得很多这类系统的稳定性通过这些充分条件得以判定(参见文献[1-4]),我们借助于矩阵理论得到了依赖于延时的稳定性代数判据;进而给出了独立于延时的稳定性代数判据,最后给出例子来说明所给判据是对文献[1-4]所给判据的补充。     

不确定时滞系统的指数稳定保代价可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定参数系统,研究了在执行器发生故障情况下系统指数稳定保代价可靠控制器设计问题。系统的性能函数是含有指数项和故障输入项的积分二次型函数。经过适当的状态变换,将原系统的指数稳定保代价可靠控制问题转化为另一个等价系统的保代价可靠控制问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在指数稳定保代价可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式(LMI),并给出了系统的保代价表达式。利用论文方法设计的控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及执行器故障都保持鲁棒可靠指数稳定,并且使系统具有保代价的性能指标。仿真结果表明了该控制器设计方法的有效性。     

基于系统动力学的供应链稳定性研究

为了提高供应链系统的稳定性,基于系统动力学方法建立了具有两种典型延迟模式(一阶指数延迟和纯时间延迟)的二级供应链系统模型,并定义了供应链稳定性概念及判据。通过对模型进行仿真,得到了不同含义下供应链系统的稳定边界,统一了不同研究方法的结论。结果表明,供应链的稳定性主要取决于系统的反馈控制结构,决策者主观偏好与外部环境必须通过反馈控制结构才能影响系统稳定性,加强信息共享有利于提高系统稳定性并削弱牛鞭效应。     

Stochastic stabilization analysis of networked control systems

Considering the stochastic delay problems existing in networked control systems, a new control mode is proposed for networked control systems whose delay is longer than a sampling period. Under the control mode, the mathematical model of such a system is established. A stochastic stabilization condition for the system is given. The maximum delay can be derived from the stabilization condition.     

具有异步时延的网络化控制系统故障检测

针对具有异步信号时延的离散系统，研究了在异步时延下基于观测器的故障检测及其设计问题。首先提出了一个存在异步时延下系统的故障检测模型，该模型保持了系统的定常性和时不主特性。同时在此模型上构造了异步时延系统的状态观测器，并依据系统观测误差通过合理地选择湮灭加权矩阵的方法构建了频域内的故障检测残差发生器。最后通过一个摆式列车试验模型的仿真检验了设计方法的有效性。