Lurie控制系统鲁棒绝对稳定性的LMI方法

对于不确定性Lurie控制系统 ,给出了一组关于Lurie型Lyapunov函数中正定矩阵和积分项系数等自由参数的线性矩阵不等式 (LMI) ,通过这组线性矩阵不等式解构造的Lyapunov函数来保证系统的鲁棒绝对稳定性 ,不必选择和调整参数。分别讨论了无穷扇形角和有限扇形角的情形 ,所获得的结果适用于系统具有多个非线性执行机构的情形。最后通过实例分析了扇形角的大小与鲁棒稳定度的关系 ,并说明了本文方法的有效性     

一类非线性不确定时滞系统的时滞相关鲁棒H∞控制

针对一类具有状态非线性不确定性的时滞系统,基于适当形式的Lyapunov泛函和Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论了时滞相关型鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.在非线性不确定性满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统依赖于时滞的满足鲁棒H∞性能的一个充分条件,且控制器存在的充分条件由线性矩阵不等式组(LMIs)的形式给出,可以通过求解一个线性矩阵不等式组获得鲁棒H∞控制器.最后给出一个具体算例说明了该方法的有效性.     

基于参数化LMI的随机模糊系统H_∞控制

应用参数化线性矩阵不等式(PLMI)设计方法,推导了随机T-S模糊控制系统状态反馈H∞控制器存在的充分条件.利用非线性随机系统的Lyapunov稳定性理论,导出了PLMI成立的若干线性矩阵不等式(LMI)条件.最后通过数值例子说明了这种方法的有效性.     

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。     

数值界不确定关联大系统的分散鲁棒容错控制

研究一类关联大系统的分散鲁棒容错控制问题.系统中不确定项具有数值界,利用向量Lyapunov函数方法及线性矩阵不等式LMI方法推导了此类系统在传感器失效情况下鲁棒稳定的充分条件,通过求解线性矩阵不等式LMI获得控制器.仿真实例说明了该方法的有效性.     

脉冲多时滞Lurie控制系统的绝对稳定性

针对脉冲多时滞Lurie控制系统,结合线性矩阵不等式技术,分别利用Lyapunov泛函和Razumkhin-Lyapunov函数法研究了这类系统绝对稳定性的充分条件,得到了这类系统的绝对稳定性准则.利用Lyapunov泛函建立的准则将相关结果推广到相应的脉冲系统.利用Razumkhin-Lyapunov函数法建立的准则考虑了脉冲效应和脉冲时刻对系统稳定性的影响.给出了算例说明数值处理的方法,同时说明所得结果的有效性。     

T-S模糊系统的一种新型PDC鲁棒模糊控制器设计

针对一类模有界的参数不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统,在分析模糊系统前提规则结构的基础上,设计了一种新的并行分配补偿(PDC)控制器,研究了其鲁棒控制问题。基于分段Lyapunov稳定性理论,导出了线性矩阵不等式(LMI)形式的鲁棒控制器设计方法。该方法充分利用了模糊系统隶属度函数的结构信息,降低了采用线性矩阵不等式方法求解的难度。仿真实验证明,通过该方法设计的模糊控制系统,具有良好的鲁棒性能,控制效果良好。     

带随机扰动的参数不确定混沌神经网络的同步

基于驱动-响应混沌同步原理,在同时考虑系统内部参数不确定性和系统外部随机干扰的情况下,研究了一类混沌神经网络的同步控制问题.利用随机微分方程理论,Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,得出了混沌神经网络全局渐近同步的充分条件和控制器设计方法.所得的充分条件以线性矩阵不等式的形式给出,容易被已有的LMI工具箱所以验证,而且所设计的控制器结构简单,易于实现.最后,仿真实例验证了文中方法的有效性.     

具滞后执行机构的Lurie控制系统的绝对稳定性

利用Lyapunov泛函方法研究了具有多个滞后型执行机构的Lurie控制系统的绝对稳定性问题，基于S—过程，构造了一个关于Lyapunov泛函中正定矩阵及积分项系数等自由参数的线性矩阵不等式(LMI)，通过这个LMI的解来构造Lyapunov泛函保持了系统的绝对稳定性，无需调整参数，最后给出实例说明了该方法的有效性。     

一类切换时滞奇异系统的最优保成本控制

针对一类切换时滞奇异系统,对最优保成本控制问题进行了研究。利用Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出了由线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)表示的保成本控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则。进一步,建立了一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,利用Matlab软件中的线性矩阵不等式工具箱求解,给出了最优保成本控制器的设计方法及闭环最小性能指标上界。仿真示例验证了该方法的有效性。     

基于网络控制系统的H∞鲁棒控制

针对控制器与执行器均为事件驱动、传感器为时间驱动、时延不确定且不大于一个采样周期的网络控制系统,建立了其在单包传输下的离散模型。基于Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法,分析了闭环系统的鲁棒稳定性,导出了闭环系统渐近稳定且满足给定H_∞性能指标的充分条件。通过仿真算例,证明了分析方法和结果的有效性。     

基于LMI的滑翔式飞行器鲁棒H∞时滞控制

滑翔式飞行器是一类存在参数不确定性和外部扰动的非线性系统,研究了该类对象的鲁棒H_∞控制问题。采用对原系统方程部分线性化的方法,得到滑翔式飞行器的状态空间描述形式。在系统中的非线性部分满足Lipschitz条件约束下,考虑舵机特性等引起的时滞,利用Lyapunov稳定性理论,得到了系统鲁H_∞控制器存在的充分条件。通过求解线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)的可行解问题,得到H_∞控制器的参数化表达式。仿真结果表明,当存在参数不确定以及外部扰动时,系统能够保持较强的鲁棒稳定性,同时设计的控制器对干扰有较好的抑制作用。     

跳变时滞随机系统的鲁棒保性能控制

研究了马尔可夫跳变参数时滞随机系统的鲁棒保性能控制问题。通过构造一个Lyapunov函数,并应用Ito微分公式沿系统对其求微分,再利用线性矩阵不等式(LMI)的性质和广义Ito公式,给出了此类系统保性能控制律存在的充分条件,估计了其保性能值,同时,控制器的设计归结为一族LMI的求解问题。最后,数值算例说明了方法的有效性。     

时变仿射广义系统鲁棒H∞性能研究

针对不确定时变参数以及其导数属于凸有界(多面体型不确定)区域的时变仿射广义系统,提出了一种研究时变仿射广义系统鲁棒H∞性能的新方法.该方法利用依赖于仿射的带有不确定参数的Lyapunov函数代替固定Lyapunov函数,来降低设计的保守性,是研究时不变广义系统的鲁棒H∞性能方法的推广.利用此方法,并通过引入带有额外自由参数的线性矩阵不等式(LMIs),可获得时变仿射广义系统具有鲁棒H∞性能γ的充分条件,同时也给出了优化系统H∞性能的算法.最后给出一个数值例子来演示设计过程并说明此方法的有效性.     

时变时滞不确定系统模糊自适应H∞控制

针对含非线性和干扰项的时变时滞系统鲁棒稳定问题,提出一种模糊自适应H_∞控制方法。采用T-S模糊系统对未知非线性函数向量进行逼近,设计自适应全调节律,即同时调整模糊参数矩阵和基函数参量。对于逼近产生的误差和外界干扰,引入H_∞控制。基于李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术,在保证系统稳定的前提下,通过求解矩阵不等式得到满足设计要求的控制器。通过对已有算例和空天飞行器高超声速飞行控制系统的仿真验证了所提方案的有效性。     

一种时滞相关非脆弱模糊控制器的设计

研究了一类带有时变时滞的离散模糊双线性系统的时滞相关非脆弱控制问题。引入自由权值矩阵并定义一种新型的Lyapunov函数,在控制器存在加性不确定的情况下,得到了保守性小的时滞相关渐近稳定的充分条件。通过附加矩阵,将所得到的稳定条件转换为线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)形式,非脆弱控制器可由LMI的解得到。数例仿真验证了该方法的有效性。     

离散模糊双线性系统的稳定控制

提出了一种对一类离散模糊双线性系统(discrete-time fuzzy bilinear system,DFBS)稳定控制的新方法.首先,把DFBS转换成一个等价的切换DFBS.然后,基于分段Lyapunov函数,同时考虑同一个子空间内不同模糊子系统之间的相互作用,得到了闭环系统放松的渐近稳定的充分条件.采用锥补线性化(cone complemen-tarity linearization,CCL)算法将控制器的设计转化成一个受线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)约束的最小化问题.最后,由仿真数例说明了所提方法的有效性.     

不确定离散切换系统的状态反馈鲁棒控制

针对同时具有模型参数不确定性和外部扰动的一类离散切换系统,研究H∞其鲁棒控制和H2/H∞混合鲁棒控制问题。首先,基于多Lyapunov函数法分析了含有状态反馈控制器的离散切换系统的稳定性和H∞鲁棒控制问题。其次,基于线性矩阵不等式,通过建立和求解一个凸优化问题,给出不确定H2/H∞鲁棒控制的具有更小保守性的求解方法。最后,仿真算例验证了所提出方案的可行性。     

T-S模糊时滞系统的鲁棒无源控制

基于Lyapunov稳定性理论,时具有参数不确定性的T-S模糊时滞系统的鲁棒稳定性和无源性进行了研究.具有参数不确定性的T-S模糊模型可以任意精度近似连续非线性不确定系统.假设系统中的参数不确定性是范数有界的.运用Lyapunov稳定性理论给出了鲁棒无源控制器存在的充分条件.通过解一组线性矩阵不等式(LMIs),可直接获得鲁棒无源控制器.所设计的鲁棒无源控制器能够保证对于T-S模糊时滞系统中所有的参数不确定性,闭环系统都是鲁棒稳定的并且是严格无源的.并且,通过求解带有约束条件的线性矩阵不等式问题,可以设计出具有最大耗散率的鲁棒无源控制器.数值例子验证了所提出设计方法的有效性.     

非线性时滞系统的一种新型稳定模糊控制方案

针对非线性时滞系统,基于模糊动态模型,采用分段Lyapunov函数法,设计出一种新型稳定模糊控制方案,克服了采用公共Lyapunov函数法的并行分配补偿法中需求解公共正定矩阵的困难。新方法只要求一系列正定矩阵满足一系列Lyapunov不等式即可,进一步扩大了解的存在性,减小了保守性。采用线性矩阵不等式法,避免了采用公共Lyapunov函数法中繁琐的Riccati方程求解。