基于鲁棒分析的一类随机系统的保性能控制

在不确定线性系统保性能控制研究的基础上,对成本控制矩阵不确定随机二次控制问题进行了研究,给出了一类线性随机系统及相应系数不确定线性随机系统保性能控制的定义,并利用伊藤公式和LMI(线性矩阵不等式)方法,在其满足均方稳定的条件下,得到了相应线性随机系统的保性能控制律的存在条件,即若线性随机系统均方稳定,则其相应的保性能控制律存在.最后将最优保成本控制律的设计转化为一个凸优化问题,即求解一个线性矩阵不等式问题.     

网络化控制系统鲁棒 H ∞ 保性能控制研究

针对一类含有不确定参数被控对象的网络化控制系统(NCS),研究了网络中存在时延与丢包情况下的鲁棒H∞保性能控制问题.通过Lyapunov-Krasovskii泛函和Jensen不等式,推导出闭环NCS鲁棒渐近稳定的充分条件.与已有文献相比,该充分条件可以转换为具有较少决策变量的LMI形式.给出了NCS鲁棒H∞保性能控制律的优化设计算法.最后通过数值实例验证了算法的有效性.     

不确定系统的弹性保性能控制器设计

为了解决鲁棒控制器中的脆性问题,在范数有界不确定性系统的状态反馈鲁棒保性能控制的基础上,基于线性矩阵不等式(LMI)的方法,提出了不确定系统的状态反馈弹性保性能控制器的设计方法。主要针对状态矩阵和控制输入矩阵同时存在范数有界不确定性,以及控制器增益存在加法式摄动的情形,以严格线性矩阵不等式约束条件给出了状态反馈弹性保性能控制器存在的充分必要条件。并给出了控制器以及相应的性能指标上界的显示表达式。最后,通过对发动机转速的实例仿真证明了该方法的可行性。     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式 ( LMI)的标准形式 ,研究了常见的控制问题与 LMI的关系 .重点讨论了基于 LMI方法的鲁棒控制器设计问题 ,以及鲁棒控制的分析和综合问题 ,推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式 ( LMI)形式 ,给出了通过求解 LMI构造控制律的算法 .以某水下航行器为例 ,设计了基于 LMI的鲁棒控制器 .仿真结果验证了所给控制律算法的有效性 .     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式（LMI）的标准形式，研究了常见的控制问题及LMI的关系。重点讨论了基于LMI方法的鲁棒控制器设计问题，以及鲁棒控制的分析和综合问题，推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式（LMI）形式，给出了通过求解LMI构造控制律的算法。以某水下航行器为例，设计了基于LMI的鲁棒控制器，仿真结果验证了所给控制律算法的有效性     

不确定变时滞Lurie控制系统的鲁棒非脆弱保性能H_∞控制

针对参数不确定的时变时滞Lurie控制系统,研究了鲁棒非脆弱H∞保性能控制器的设计问题.首先利用Lyapunov泛函、积分不等式和引入自由权矩阵的方法,得到了系统绝对稳定及非脆弱保性能H∞控制器存在的充分条件,然后将其化为线性矩阵不等式,通过线性矩阵不等式的可行解构造控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动的非脆弱控制器.数值仿真例子说明结果的有效性.     

混沌系统的最优保性能控制

研究了混沌系统的最优保性能控制问题。通过采用线性矩阵不等式方法,获得了一类混沌系统存在保性能控制律的一个充分必要条件,在此基础上,通过建立并求解一个凸优化问题,给出了混沌系统的最优保性能控制律的设计方法。以Chen系统作为典型的例子,验证了这种控制方法的有效性。     

不确定离散系统最优保性能控制的改进

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的离散时间线性系统，通过分析保性能控制与其闭环性能指标之间的关系，指出性能指标中的加权矩阵只需要半正定，而不要求必须正定；并给出了在加权矩阵为半正定的情况下，利用线性矩阵不等式（LMI）实现保性能控制的方法；最后通过一个例子说明了本文所提方法的有效性，该方法大大增加了保性能控制中权值选取的灵活性，使输出跟踪等问题都可以方便地通过适当变形转化为该问题的形式来求解，扩大了其应用范围。     

非线性时变时滞奇异系数的保性能控制设计

讨论了非线性时变时滞奇异系统的保性能控制问题,对于带有时变时滞的非线性奇异系统,给出了设计一个状态反馈控制律使得闭环系统是渐进稳定的且闭环系统的性能函数值不大于给定的一个数的充分条件;并利用线性不等式(LMI)给出了设计最优状态反馈控制律的方法,通过一个算例说明此方法的可行性.     

带状和输入时滞的不确定系统的鲁棒保成本控制

针对一类带有状态滞和输入滞的不确定时滞系统,研究了鲁棒保成本控制器设计问题。在适当的假设下利用Lyapunov稳定性方法,给出了系统时滞相关的鲁棒稳定性判别方法,并采用一个新的积分不等式方法,用线性矩阵不等式最优化途径解决了这类保成本控制问题。通过求解相应的性矩阵不等式就得到了系统的鲁棒保成本控制器,同时也能保证二次性能函数不超过一个确定的界。最后给出数值例子验证了所给方法的有效性。     

具有状态和控制滞后离散系统的容错保成本控制

基于T-S模糊模型,通过无记忆状态反馈研究了一类带有状态和控制滞后的不确定离散时滞系统容错保成本控制问题。应用线性矩阵不等式(LM I)给出系统存在执行器故障时,模糊闭环系统渐近稳定的充分条件,该条件保证了对所有允许的不确定性闭环系统渐近稳定,而且对于给定的二次型成本函数,能保证闭环成本不超过某个界。算例表明该方法是有效的。     

非线性中立系统混合型反馈保性能控制器设计

针对一类非线性不确定时滞中立系统,讨论了具有记忆和非记忆混合型反馈保性能控制器设计问题。[JP2]对于标称系统以线性矩阵不等式(LMI)形式给出一个反馈控制器存在的充分条件。基于上述充分条件给出含不确定项系统的相应结果.所得结果可以利用Matlab／LMI工具箱进行处理。最后,数值例子说明了方法的可行性     

具有时滞依赖的不确定系统鲁棒H∞保代价控制

针对一类含有时滞依赖的不确定线性系统，研究了具有鲁棒H∞性能的保代价控制器的设计。假定其中的不确定性是范数有界的和系统的状态是完全可测的，采用基于线性矩阵不等式和构造适当的Lyapunov泛函相结合的方法，给出了一种鲁棒H∞状态反馈保代价控制器的设计，仅通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到鲁棒H∞状态反馈保代价控制器，所设计的保代价控制器对所有容许的不确定性不仅使相应的闭环系统渐进稳定，而且能保证闭环系统满足一定的鲁棒H∞保代价性能指标，达到抑制干扰的效果。最后，用数值算例及仿真结果验证了所给方法的可解性和有效性。     

保成本控制的研究现状

介绍了保成本控制的主要研究成果，以及保成本控制在近几年的发展和应用，指出了该领域内亟待解决的一些问题及其发展方向。     

不确定非线性时滞系统的时滞依赖保性能控制

文章针对一类基于T-S模型表示的具有时变状态时滞和范数有界不确定性非线性系统,研究了时滞依赖保性能模糊控制器设计问题,推导了此类不确定系统的时滞依赖保性能模糊控制器存在的充分条件,此充分条件等价于3类线性矩阵不等式的可解性;通过建立和求解线性矩阵不等式约束的凸优化问题,给出了最优保性能控制律的设计方法。     

一类分布参数切换系统的保成本控制

文章通过构造Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式,对一类分布参数切换系统给出了保成本控制存在的充分条件。该条件用一组线性矩阵不等式表示,将分布参数切换系统的保成本控制问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解,且结论容易检验和应用。最后通过数值算例,验证所提出设计方法的有效性。     

参数不确定建筑结构输出反馈保性能抗震控制

对存在模型参数不确定的建筑结构,研究其在给定二次型性能指标下的输出反馈保性能抗震控制问题.基于线性矩阵不等式处理方法,推导了输出反馈保性能控制器存在的充分条件,并给出了该类控制器设计的具体步骤.以6层建筑结构抗震控制为例,分别对确定性和Kanai-Tajimi过滤白噪声随机性地震加速度激励下控制前后结构的振动响应,进行了数值仿真.结果表明,无论结构模型参数是否存在变异,保性能控制器均有很好的控制效果.     

不确定网络控制系统的保性能可靠控制

针对网络传输过程中存在时延、丢包和错序等非理想网络状况的网络控制系统模型,研究了系统的鲁棒稳定性控制问题,基于Lyapunov稳定性理论,得到了状态反馈形式的鲁棒控制律.并且针对执行器可能发生故障的情况,通过引入故障矩阵,研究了系统的保性能可靠控制.利用线性矩阵不等式(LMI)方法和锥补线性化迭代(CCL)算法,将非凸优化问题转化为凸优化问题,求得一组性能指标上界的次优解.最后通过MATLAB数值仿真实例,验证了文中所用方法的正确性和有效性.