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。     

基于观测器的时滞离散时间马尔可夫跳变系统有限时间H∞控制

研究一类带有时滞和乘性噪声的离散时间马尔可夫跳变系统基于观测器的有限时间H∞控制问题.给出系统有限时间H∞有界的定义;设计基于观测器的有限时间H∞控制器,使得所得闭环误差系统是有限时间有界的,并且满足规定的干扰衰减水平;以线性矩阵不等式的形式给出闭环误差系统有限时间H∞有界的充分条件;通过数值算例证明所提方法的有效性.     

一类不确定中立时滞系统的有限时间H∞控制器设计

研究了一类含不确定参数的中立时滞系统的有限时间H∞控制问题。通过构造合适的Lyapunov函数,结合线性矩阵不等式技术,设计了一个使得闭环控制系统有限时间有界,满足给定的H∞性能指标的控制器,并给出此控制器存在的充分条件,最终将控制器的设计转化为一个优化求解问题。仿真示例证明了所设计方法的有效性。     

不确定模糊系统的有限时间鲁棒H∞控制

讨论了一类不确定非线性模糊系统的控制问题,针对能量有界的输入干扰,设计了基于状态反馈的有限时间鲁棒H∞控制器.基于鲁棒控制理论,通过对状态反馈系统的分析,提出了使得系统既符合有限时间稳定又满足H∞控制指标的控制器存在条件.结合构造的Lyapunov-Krasovskii函数和线性矩阵不等式理论,给出了控制器存在的可行性描述.基于有限时间稳定性理论设计的鲁棒H∞控制器,使系统具有有限时间稳定,抑制干扰强,满足给定范数指标的特点.仿真实例说明了该设计方法的有效性.     

随机大系统的分散预设固定时间有界H_∞控制

针对具有未知非线性函数和不确定外部扰动的随机大系统,设计分散预设固定时间有界H_∞控制器.该文控制器能使大系统中各子系统的跟踪误差被预设有限时间性能函数约束,使各子系统的输出较好地跟踪参考信号,确保各子系统的所有信号均依概率固定时间有界稳定.该文控制器具有可行性.     

随机时滞马尔可夫跳跃系统的有限时间H_∞控制

研究了一类具有时滞和外部扰动的线性随机马尔可夫跳跃系统的有限时间H_∞控制问题,由通用控制器实现系统有限时间H_∞有界。首先,构造Lyapunov函数并结合线性矩阵不等式理论,给出随机系统有限时间H_∞有界的充分条件;然后,设计一种部分依赖时滞的通用控制器,使得闭环系统有限时间H_∞有界;最后,通过一个数值算例验证所提方法的有效性。     

不确定模糊系统的有限时间鲁棒H_∞控制

讨论了一类不确定非线性模糊系统的控制问题,针对能量有界的输入干扰,设计了基于状态反馈的有限时间鲁棒H∞控制器。基于鲁棒控制理论,通过对状态反馈系统的分析,提出了使得系统既符合有限时间稳定又满足H∞控制指标的控制器存在条件。结合构造的Lyapunov-Krasovskii函数和线性矩阵不等式理论,给出了控制器存在的可行性描述。基于有限时间稳定性理论设计的鲁棒H∞控制器,使系统具有有限时间稳定,抑制干扰强,满足给定范数指标的特点。仿真实例说明了该设计方法的有效性。     

一类分数阶系统的有界H∞事件触发跟踪控制

针对一类具有未知外部扰动以及输入饱和且控制方向未知的非同元次分数阶严格反馈非线性系统,研究其基于事件触发机制的自适应有界H_∞跟踪控制问题。结合事件触发策略、有界H_∞控制方法以及Nussbaum增益技术,提出一种自适应神经网络有界H_∞事件触发跟踪控制方法。所设计的控制器能够保证系统的跟踪误差以及闭环系统中的所有信号是有界的,且系统对外部干扰具有很好的抑制作用。此外,所提出的控制策略既可避免非线性系统H_∞控制方法中可能出现的控制器输出值过大的问题,也能使系统的控制输入不再频繁进行更新,进而达到节约通信资源的目的。仿真结果验证了所提出方法的可行性及有效性。     

非线性系统的H∞局部控制问题

对于一般的非线性控制系统，用状态反馈研究了Ｈ∞局部控制问题，获得的主要定理陈述这样的事实：如果对应的线性化系统的Ｈ∞控制问题能解，则此非线性系统的Ｈ∞局部控制总是也能解。     

柔性关节机械臂的自抗扰预设定有限时间跟踪控制

针对一类具有模型不确定、未知非线性函数以及外部扰动的柔性关节机械臂系统,基于backstepping设计方法、自抗扰技术、预设有限时间性能函数,提出一种自抗扰预设定有限时间跟踪控制器的设计方法.该方法使用扩张状态观测器估计带有不确定性的未知函数,并使用跟踪微分器获得虚拟控制的微分信号来避免微分爆炸.控制器设计中使用预设有限时间性能函数,使机械臂系统的跟踪误差在一个指定的有限时间内按预设定的动态性能收敛到原点附近的小邻域内,且保证闭环系统所有信号一致最终有界.采用自抗扰策略使控制器具有很强的抗干扰性能.仿真结果验证了所设计控制器的有效性.     

大型互联线性系统的分散有限时间H_∞控制

基于有限时间稳定性的定义,提出了大型互联线性系统的有限时间H∞控制概念,并对一类大型互联线性系统进行了分散有限时间H∞控制器设计。利用线性矩阵不等式的方法,给出了系统H∞控制问题可解的一个充分条件。     

大型互联线性系统的分散有限时问H∞控制

基于有限时间稳定性的定义,提出了大型互联线性系统的有限时间H∞控制概念,并对一类大型互联线性系统进行了分散有限时间H∞控制器设计。利用线性矩阵不等式的方法,给出了系统H∞控制问题可解的一个充分条件。     

不确定离散奇异系统的有界实引理和鲁棒H∞控制

目的讨论具有时不变的、模有界参数不确定性的离散奇异系统的鲁棒H∞控制问题。方法线性矩阵不等式方法。结果设计了一状态反馈控制律,使所得的闭环系统对所有允许的参数不确定性都是容许的,且具有期望的H∞性能指标。结论深化与丰富了鲁棒H∞控制理论。     

2-D异步切换系统的有限区域H∞控制

【目的】研究Roesser模型下状态向量中带有定常时滞的二维切换系统的有限区域异步切换H∞控制问题。【方法】基于模态相关平均驻留时间方法设计相应的有限区域模态相关状态反馈加权H∞控制器,利用线性矩阵不等式(Linearmatrixinequality,LMI),结合多重Lyapunov函数给出了所研究系统有限区域稳定可解的充分条件。【结果】通过LMI工具箱验证了结论可行性,可以将算例应用于化学反应器的传热过程系统,验证了结果的实际可行性。进而与已有结果进行对比,说明了所得结果的优越性。【结论】通过对角方法选取三角形有限区域,考虑状态向量中含有定常时滞的情况,所得结果对于实际系统具有重要研究意义。     

车体振动弹药传输机械臂的有界轨迹跟踪控制

针对传统PID控制器未能考虑车体振动带来的不确定性外部摄动的影响,且存在控制性能依赖高控制输入、驱动容易饱和的缺点,基于计算力矩法与一种基于隐式Lyapunov函数的控制律,提出一种新的弹药传输机械臂轨迹跟踪控制方法.控制器的增益是系统误差变量的可微函数,随着实际轨迹逐渐趋向于期望轨迹,该增益逐渐趋向于无穷大,但是控制输入始终满足给定的约束.数值求解系统的动力学方程中采用牛顿迭代法与龙格库塔法交叉迭代.结果显示,所设计的控制器可以有效抑制车体振动的影响,实现了弹药传输机械臂的渐进轨迹跟踪控制,具有良好的鲁棒性.      

自由漂浮空间机械臂基于神经网络的H_∞鲁棒控制

考虑到自由漂浮状态的空间机器人模型不确定性,提出了神经网络的H∞鲁棒控制策略.首先建立自由漂浮空间机器人的动态模型,再利用径向基函数(RBF)神经网络良好的逼近能力自适应补偿系统的未知非线性模型,逼近误差作为外界干扰通过鲁棒控制器消除,该方法从整个闭环系统的稳定性出发建立了神经网络权值在线学习算法,利用H∞理论设计的鲁棒控制器保证了系统的稳定性,并使系统L2增益小于给定的指标.仿真结果表明了所提出的控制器的有效性.     

一类非线性切换系统基于观测器的 H ∞ 输出跟踪控制

对一类非线性切换系统,研究了其基于观测器的H∞输出跟踪控制问题.借助微分中值定理,将非线性切换系统转化为线性参数切换系统.当状态变量不可测或不易测时,基于平均驻留时间方法,给出系统在基于观测器的反馈控制器以及满足平均驻留时间条件的切换信号下带有权重的H∞输出跟踪控制问题可解的充分条件.仿真实例证明了设计方法的有效性.     

随机奇异T-S模糊系统的有限时间鲁棒H∞控制

讨论了一类具有伊藤类型随机奇异T-S模糊系统有限时间鲁棒H∞控制问题.首先,针对含有界干扰的随机奇异系统,采用T-S模糊模型进行系统描述,同时给出了随机奇异T-S模糊系统有限时间随机稳定和有限时间鲁棒H∞控制问题的定义;然后,根据有限时间稳定性理论,构造Lyapunov-Krasovskii函数,通过对状态反馈系统的分析,利用线性矩阵不等式方法给出该系统的有限时间鲁棒H∞控制器有解的充分条件;最后,数值算例说明了该设计方法的有效性.     

量化的连续时间网络控制系统的H_∞控制

考虑带有两个量化器的连续时间网络控制系统的控制问题,量化器采用静态量化形式.在系统中,状态和控制信号分别在传感器和控制器两侧进行量化.采用李亚普诺夫函数方法、Jessen不等式方法,引入松散变量技术和扇形有界方法获得了基于线性矩阵不等式的H∞性能分析条件,在此基础上给出了量化的网络系统H∞控制器的设计方法.数学例子说明了此方法的有效性.     

一类网络化离散系统的H∞输出跟踪控制

考虑了具有量化和数据丢失的一类网络化离散系统的H∞输出跟踪控制问题。系统和参考模型的状态在传输前需要量化处理,量化误差处理为扇形有界不确定性,数据丢失建模为Bernoulli过程。基于线性矩阵不等式,得出了系统存在H∞跟踪控制器的充分条件,保证了系统的输出在H∞意义下,跟踪指定的参考模型输出。最后,数值例子表明该方法的有效性。