不确定非线性系统的模糊保性能容错控制

针对一类具有范数有界参数不确定性的非线性系统和一个二次型性能指标,提出了在执行器故障时保性能控制器的设计方法。采用线性矩阵不等式的方法,得出了系统在执行器故障时保性能控制律存在的充分条件,使系统对允许的不确定性具有鲁棒性,并达到一定的性能指标。仿真结果表明该方法的有效性。     

广义Delta算子系统稳定性分析

分析广义Delta算子采样周期和稳定域的关系，认为采样周期和稳定域是一个一一对应关系，得出采样周期取值范围可为整个实数轴，稳定域为扩充复平面上的圆域，稳定域的半径为采样周期的倒教。     

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。     

时滞切换系统指数稳定性分析：Lyapunov-Krasovskii泛函方法

考虑由两个线性时滞子系统构成的切换系统,分析其在任意切换序列作用下保持指数稳定性的条件.分别利用二次型与逐段二次型的Lyapunov-Krasovskii泛函构造方式给出了以线性矩阵不等式所表述的稳定性判据;进而通过状态变量代换结合积分不等式技巧证明了指数衰减率对于所有切换序列一致成立,即其完全取决于系统的结构特征.最后给出了一个算例.     

Approximating the Spectral Abscissa for Switched Linear Systems via Coordinate Transformations

In this paper,an approach of square coordinate transformation is proposed to approximate the spectral abscissa for continuous-time switched linear systems.By applying elementary transformations iteratively,a series of minimums of least μ1 matrix set measures are obtained,which are utilized to approximate the spectral abscissa of the switched system.The approach is developed into tractable numerical algorithms that provide upper bound estimates of the spectral abscissa.Numerical simulations show the effectiveness of the proposed method.     

一类带非线性扰动不确定系统的脉冲控制

在实际系统中,总存在各种干扰。针对一类带非线性扰动的线性不确定系统,采用脉冲控制的方法来实现鲁棒镇定,提出了脉冲控制下新的鲁棒可镇定判据,并通过实例仿真验证了所得结果的有效性。     

基于参考模型的线性时不变系统的故障诊断

首次将模型参考自适应思想引入控制系统的故障诊断 ,提出了一种基于参考模型的新型故障诊断方法。该方法首先利用带有未知输入状态观测器观测出系统状态 ,然后通过观测状态和参考模型的状态构造出残差信号 ,再利用最小二乘法估计出故障的幅值大小 ,并给出了估计误差的计算公式。仿真结果表明了该方法的有效性     

具有数据包丢失的网络控制系统的估计问题

主要考虑了具有数据包丢失的网络控制系统(NCSs)的估计问题。首先,给出经典的卡尔曼滤波估计器和协方差矩阵。当量测方程带有噪声时,通过递推的方法严格推导出最优估计(条件期望)。另外,根据系统丢包行为能否被观测到的估计问题,分情况进行讨论。最后,在实际应用中开发了一个次优的近似估计器。这对在大的有限域下研究具有数据包丢失的网络控制系统有所帮助,也为进一步分析网络控制系统的问题提供了研究方向。     

线性系统的故障检测和最优容错控制

针对系统中含有执行器故障和传感器故障的情况,研究了线性系统的故障检测和最优容错控制问题。利用Riccati矩阵方程和Sylvester方程设计了故障情况下的动态最优容错控制律,并设计了能同时检测出故障状态和系统状态的增广的降维故障检测器,解决了最优控制中故障状态的物理不可实现问题,从而实现了系统的故障检测和容错控制并能满足二次型性能指标。仿真实例验证了这种故障检测方法和最优容错控制的有效性。     

基于参考模型的线性时不变系统的故障诊断

首次将模型参考自适应思想引入控制系统的故障诊断,提出了一种基于参考模型的新型故障诊断方法。该方法首先利用带有未知输入状态观测器观测出系统状态,然后通过观测状态和参考模型的状态构造出残差信号,再利用最小二乘法估计出故障的幅值大小,并给出了估计误差的计算公式。仿真结果表明了该方法的有效性。     

Guaranteed Cost Finite-Time Control of Fractional-Order Nonlinear Positive Switched Systems with D-Perturbations via MDADT

This paper is concerned with the problem of guaranteed cost finite-time control of fractionalorder nonlinear positive switched systems(FONPSS) with D-perturbation. Firstly, the proof of the positivity of FONPSS with D-perturbation is given, the definition of guaranteed cost finite-time stability is firstly given in such systems. Then, by constructing linear copositive Lyapunov functions and using the mode-dependent average dwell time(MDADT) approach, a static output feedback controller is constructed, and sufficient conditions are derived to guarantee that the corresponding closed-loop system is guaranteed cost finite-time stable(GCFTS). Such conditions can be easily solved by linear programming. Finally, an example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

一类参数不确定性混沌系统的T-S模糊控制

针对一类参数不确定性混沌系统,首次提出利用区间矩阵理论描述其不确定性,进而用T-S模糊模型对其进行精确描述的新方法.在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的鲁棒稳定性.该方法充分考虑了模糊子系统之间的相互作用.状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

Input-to-State Stability for Impulsive Switched Singular Systems with Mismatched Disturbances

This work investigates the input-to-state stability(ISS) problem for impulsive switched singular systems(ISSSs) with mismatched disturbances. In this paper, ‘disturbance’ is a general concept that includes model uncertainty, unknown system dynamic, external disturbance, etc. The modified uncertainty and disturbance estimator(UDE)-based control method is presented for singular systems and ISSSs, a virtual control is introduced to offset the effects of mismatched disturbances. On the basis of a di...     

基于LMIs方法-不确定性随机分布型时滞Markov跳变系统的鲁棒镇定

研究了一类具有不确定性Markov跳变参数的线性分布型时滞系统.考虑了具不确定性、Markov跳变参数、及分布型时滞系统的鲁棒均方稳定性问题.设计了系统的鲁棒状态反馈镇定控制器.采用了Grownwall Bellman不等式,基于线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了鲁棒稳定性的LMI时滞依赖的代数判据,从而降低了判据的保守性.同时得到了相应的离散时滞情形下的结果.     

Stochastic Channel Allocation for Nonlinear Systems with Markovian Packet Dropout

This paper addresses a channel scheduling problem for group of dynamically decoupled nonlinear subsystems with actuators connected through digital communication channels and controlled by a centralized controller. Due to the limited communication capacity, only one channel can be activated and hence there is only one pair of sensor and actuator can communicate with the controller at each time instant. In addition, the communication channels are not reliable so Markovian packed dropout is introduced. A predictive control framework is adopted for controller/scheduler co-design to alleviate the performance loss caused by the limited communication capacity. Instead of sending a single control value, the controller sends a sequence of predicted control values to a selected actuator so that there are control input candidates which can be fed to the subsystem when the actuator does not communicate with the controller. A stochastic algorithm is proposed to schedule the usage of the communication medium and sufficient conditions on stochastic stability are given under some mild assumptions.     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类具有未知控制方向、未知参数以及未建模动态的非线性系统,提出了一种带有死区修正的鲁棒自适应递推控制策略.该策略不需要控制方向符号的先验知识.根据参数的上下界先验信息,分别将光滑投影算法和非连续投影算法与参数自适应律结合起来,既抑制了参数的漂移,又使估计参数达到了最小.算法保证了闭环系统所有信号的有界性,同时使得跟踪误差收敛于零的任意小邻域内.     

一类不确定广义系统的鲁棒容错控制

研究了一类不确定广义系统的鲁棒容错控制问题。基于LMI方法和矢量不等式方法,提出了一种既能使闭环系统在执行器发生故障时具有完整性,又能对所有容许的不确定性具有鲁棒性的鲁棒容错反馈设计方法。该方依赖于相应的LMI的求解,虽然含有多个参数,但无需预先调整参数,在LMITOOL环境下可一次性求出,求解很方便,使整个设计更具有实用性。数值例子验证了上述方法的有效性。     

一类不确定系统的控制与滤波

本文从控制系统的同一问题的不同侧面来阐述一类不确定系统的控制与滤波问题,并采用同一类型非线性PID控制律来解决这些问题。本文的研究表明,非线性特性的合理应用会显著提高控制器和滤波器的效率。     

不确定离散广义系统的鲁棒无源控制

将严格无源的概念引入到离散广义系统中 ,研究了具有未知定常不确定参数的离散广义系统在有界外部输入作用下的鲁棒无源控制问题 ;利用线性矩阵不等式 ,给出了不确定离散广义系统广义二次稳定且从外部输入到被调输出之间是严格无源的 ,并在此基础上给出存在状态反馈控制器 ,使得闭环系统广义二次稳定且从外部输入到被调输出之间是严格无源 ,同时给出相应的依赖于矩阵不等式的解的控制器构造 ;数值算例说明了结论的有效性。     

一类多状态时滞不确定系统的鲁棒预测控制

针对一类多状态时滞多面体不确定对象,提出了一种鲁棒预测控制算法。基于参数相关的李亚普诺夫函数,给出了系统稳定的充分条件。通过求解满足若干线性矩阵不等式条件的上界值的最优化问题,获得了约束范围内满足系统鲁棒性能的最优控制律。优化问题的可行性保证了算法的鲁棒稳定性。仿真实例证明了该算法的有效性。