一类带时滞的静态神经网络的H∞滤波问题

文章研究了一类带有时滞的静态神经网络的H_∞滤波问题。通过引入一个增广的Lyapunov-Krasovskii泛函,并使用Bessel-Legendre不等式估计Lyapunov-Krasovskii泛函求导后的交叉项,给出了时滞神经网络稳定性分析的新的有界实引理。基于该有界实引理,得到了滤波误差系统的H_∞性能分析,并通过求解线性矩阵不等式得到滤波器。     

一类不确定性切换LPV系统的输出反馈H∞控制

针对一类含不确定性的切换线性变参数(LPV)系统研究其输出反馈H_∞控制问题.首先设计含驻留时间约束的参数与状态依赖的切换律，基于多参数依赖Lyapunov方法，给出闭环系统渐近稳定且满足H_∞性能指标的充分条件.然后解决控制器的可解问题，借助线性矩阵不等式给出控制器中未知参数的设计方法.最后通过数值算例验证方法的可行性.     

虚假数据注入攻击下信息物理系统动态输出反馈控制

针对受到虚假数据注入攻击的信息物理系统安全控制问题,将虚假数据注入攻击作为一类特殊的外部扰动,提出了一种具有攻击防御能力的H_∞动态输出反馈控制策略.首先,考虑虚假数据注入攻击对测量通道与随机时延对通信网络的影响,建立了一类具有网络攻击、随机时延和外部扰动等多种约束的闭环系统模型;其次,借助李雅普诺夫稳定性理论推导出攻击下闭环系统渐近稳定的充分条件,并基于线性矩阵不等式技术给出了H_∞动态输出反馈控制器的设计方法;最后通过一个仿真算例验证了所述方法的可行性和有效性.     

不确定奇异分数阶互联系统非脆弱分散H∞控制

研究了阶次在0到1上的不确定奇异分数阶互联系统的非脆弱分散H_∞控制问题.对现有的奇异分数阶线性系统容许且满足H_∞性能的判定条件进行推广，以严格线性矩阵不等式的形式给出新的判定准则；通过对互联系统特殊结构的分析，利用线性矩阵不等式方法和矩阵分解技术，分别在加法和乘法控制器增益扰动下，给出非脆弱分散H_∞控制器存在的充分条件和设计方法.在控制器的设计过程中，对互联矩阵没有加以限定，得到严格的线性矩阵不等式判据，在一定程度上降低了系统的保守性.利用LMI工具箱及Simulink数值仿真验证了结论的有效性.     

基于LMI的建筑结构地震动H2/H∞混合控制

从H∞干扰抑制理论出发,基于线性矩阵不等式（LMI）多目标控制理论,设计出H_∞控制器和具有H2性能指标的H₂/H_∞混合控制器,通过平衡H2性能和H∞性能关系,使得结构的加速度响应得到进一步减小.最后通过算例证实了这些控制器对地震作用的抑制性能.     

马尔科夫跳变系统的H∞-自适应变结构控制

研究了一类带有一般不确定转移速率的非线性广义时滞马尔科夫跳变系统的H_∞-自适应变结构控制问题.首先,针对系统中的非线性未知参数设计由线性控制器和自适应控制器组成的混合控制器,构建Lyapunov泛函,使得系统的轨迹趋近于状态空间曲面且闭环系统随机容许,满足H_∞性能γ.进而考虑一般不确定转移速率矩阵的特性,构造严格线性矩阵不等式,使结论更具一般性.最后,通过数值算例及图像仿真验证了这类控制方法的有效性和可行性.     

非线性系统预设有限时间有界H∞容错控制

针对一类具有外部扰动的严格反馈非线性系统,研究系统的预设有限时间有界H_∞容错控制问题,提出一个新的预设有限时间性能函数,进一步改进约束控制性能。结合反步法和有界H_∞设计思想,给出一种预设性能有限时间有界H_∞容错控制器设计方案,解决非线性系统在有界稳定情况下的H_∞控制设计问题。所设计的控制器能够保证跟踪误差,以预先设定的暂态和稳态性能在有限时间内收敛到平衡点附近的小邻域内,并且具有H_∞干扰抑制性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

一类综合控制系统的动态输出反馈H∞控制器设计

基于稳定性分析理论,利用线性矩阵不等式方法和交叉项界定法,设计无记忆和记忆的动态输出反馈H_∞控制器,构造新的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函,推出动态输出反馈控制在满足H_∞性能指标条件下渐近稳定的充分性判据,所得定理适用于标准和非标准情形.通过算例验证控制方法有效.     

随机传输的量化网络化系统故障检测

研究了具有传感器量化数据随机丢失情况下非线性网络控制系统的故障检测问题.考虑到数据量化和网络噪声等不确定因素对网络控制系统故障检测性能的影响,建立了随机非线性网络化控制系统模型,并将网络控制系统的故障检测问题转化为H∞扰动问题.基于获得的扩展滤波误差系统模型,利用李雅普诺夫函数方法,给出了线性矩阵不等式形式的结论,在线性矩阵不等式具有可行解情况下,设计了观测器形式的故障检测滤波器.给出了数据传输率和量化水平与故障检测性能之间的数量关系,仿真结果验证了所得结论的有效性.     

具有极点约束的δ算子不确定系统的鲁棒l2-l∞滤波

针对l2-l∞性能这一类扰动抑制度指标设计滤波器,使滤波误差系统是鲁棒D(a,r)-稳定的(当外部扰动恒为零时),且l2-l∞性能指标上界尽可能的小.采用线性矩阵不等式方法,给出了l2-l∞滤波器存在的充分条件,进而提出滤波器的设计方法.通过数值算例验证了该方法的可行性.     

带有时滞和非线性扰动的中立系统的H_∞滤波设计

主要讨论带有混合时滞和非线性扰动的不确定中立型系统的H∞滤波设计问题。基于带有混合时滞和非线性扰动,构造了新颖的李雅普诺夫泛函,继而得到了一个新的中立型系统鲁棒稳定的延迟相关条件。通过采用线性矩阵不等式、Lyapunov稳定性理论及凸组合方法获得了具有更小保守性的结果。在满足H∞性能指标条件下,提出了一些新的滤波器存在的充分条件,使得滤波误差系统是渐近稳定的。为了方便使用MATLAB软件解答,将结果用线性矩阵不等式的形式给出,利用LMI工具箱进行求解,最后得到相应数据。和已有的文献相比,该方法得到的判据具有较小保守性。最后通过数值例子验证了该方法的有效性和优越性。     

奇异中立系统降维H_∞滤波器的设计

利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,考虑奇异中立系统的降维H_∞滤波问题.首先,给出奇异中立系统存在降维H_∞滤波器的一些充分条件,使所得滤波误差系统渐近稳定,且H_∞范数小于一个给定的性能指标γ;其次,以参数显示化的形式给出所需降维H_∞滤波器的表达式.数值结果表明,所得结论可行且有效.     

多胞型不确定时变时滞系统的H_∞滤波性能分析

对多胞型不确定时变时滞系统的H∞滤波性能进行分析,在此系统中,通过构造Lyapunov-Kra-sovkii函数,利用Schur补性质,得到基于线性矩阵不等式表示的H∞滤波器的设计方法,使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并满足给定的H∞性能要求。从而将多胞型不确定时变时滞系统的H∞滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化求解问题。     

考虑多性能约束的车辆主动前轮转向静态输出反馈控制

为使车辆能精确地跟踪理想横摆角速度,从而提高车辆路径跟踪能力,提出考虑多性能约束的主动前轮转向静态输出反馈(SOF)控制方法.由于行驶中车辆轮胎的侧偏刚度是一强非线性参数,所以将侧偏刚度作为模型的不确定性参数.基于饱和线性轮胎模型,建立二自由度车辆动力学多胞型模型来对参数不确定性进行处理.针对该类不确定性系统,考虑具有区域极点配置约束与H_∞性能约束的鲁棒SOF控制器设计问题.给出了该类不确定系统的线性矩阵不等式(LMI)充分条件,并首次扩展运用一种坐标转换矩阵优化方法来迭代求解所得到的LMI条件,从而得到该类不确定性系统的鲁棒最优H_∞ SOF控制器.MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真结果表明,所设计的SOF控制器可显著提高对期望横摆角速度的跟踪性能,改善车辆路径跟踪能力,且对模型参数的不确定性具有良好的鲁棒性.     

时滞离散马尔科夫跳跃系统l_2-L_∞的滤波

针对时滞离散马尔科夫跳跃系统的l2-L∞滤波问题进行的研究,通过建立的l2-L∞性能准则,采用线性矩阵不等式(LMI)技术推导出l2-L∞滤波器存在的充分条件,在推导过程中引入附加矩阵,降低了滤波器的保守性.所设计的滤波器不但保证了滤波误差系统随机稳定,而且满足给定的l2-L∞性能指标.仿真算例表明所设计的滤波器是可行的.     

连续切换系统H_∞/H_-故障检测滤波器设计

针对连续切换系统的故障检测问题,设计了满足H_∞/H_-性能指标的故障检测滤波器。首先,通过构造故障检测滤波器得到残差,并引入了一种能同时体现残差对扰动的鲁棒性和对故障的敏感性的性能指标,利用H_∞理论把求解滤波器的问题转化为H_∞优化问题;其次,应用线性矩阵不等式(LMI)技术,对此性能指标进行优化。接着,利用Lyapunov函数方法和平均驻留时间技术验证所设计的增广滤波误差切换系统是指数稳定的,并且具有H_∞性能水平;最后,在此基础上给出并证明了该滤波器设计问题解的存在性条件和被设计的滤波器的增益矩阵和权值矩阵的求解方法,并将其表示为线性矩阵不等式形式,以便利用Matlab工具箱求解并验证结果的有效性。较少的决策变量和较多的计算使所得的结果具有较小的保守性。     

连续时间正系统的静态输出反馈鲁棒H∞控制

利用有界实引理和线性矩阵不等式技术,得到了连续时间正系统静态输出反馈H_∞控制问题可解的一个充要条件。在此基础上给出了连续时间正系统存在静态输出反馈鲁棒H_∞控制器的一个充分条件,所得条件均由带有矩阵等式约束的线性矩阵不等式给出。H_∞控制器增益矩阵可利用锥补线性化技巧来求解。最后,作为静态输出反馈的一种特殊情形,得到了状态反馈控制器存在的一个充分条件,并通过数值仿真验证了结论的正确性。     

不确定线性时滞切换系统鲁棒H_∞滤波设计

研究带有不确定线性时滞切换系统的稳定性,并对其设计具有H_∞性能指标的滤波器问题。根据参数不确定的线性切换系统,来设计切换系统滤波器结构,并设计分段Lyapunov函数,再结合Lyapunov稳定性原理,引入积分不等式方法,验证所设计的不确定线性时滞增广滤波误差切换系统是稳定的,并且具有H_∞性能水平。进一步提出了切换系统的鲁棒H_∞滤波器设计方法。此外,再结合线性矩阵不等式(LMI)办法来求解H_∞滤波器设计问题,将问题归结为线性矩阵不等式,以便利用Matlab工具箱求解并验证结果的有效性。最后,解决处理系统的不确定部分。较少的决策变量和较多的计算使所得到的结果具有较小的保守性。     

带分布时滞奇异非线性系统的鲁棒故障诊断

研究了用Takagi-Sugeno模糊模型描述的带分布时滞奇异非线性系统的鲁棒故障诊断问题。设计基于模糊滤波器的残差产生器,将问题归结为H∞滤波,给出了奇异时滞模糊系统鲁棒H∞故障诊断滤波器存在的充分条件及线性矩阵不等式求解方法。     

网络攻击下基于观测器的信息物理系统输出反馈控制

针对信息物理系统中随机发生的虚假数据注入攻击和数据包丢失现象,提出了一种基于观测器的信息物理系统输出反馈安全控制方法.首先,考虑到虚假数据注入攻击和数据包丢失的影响,建立了一类具有网络攻击、数据包丢失和外部扰动等多种约束参数的马尔可夫跳变系统模型;其次,借助李雅普诺夫稳定性理论、随机系统理论和线性矩阵不等式方法给出系统随机稳定的充分条件,进而设计了具有给定H_∞性能的信息物理系统输出反馈控制器;最后,通过仿真实例验证了所提控制方法的正确性和有效性.