执行器饱和的分段齐次Markov跳变系统的镇定

研究一类带有执行器饱和的Markov跳变系统的镇定问题,转移概率是分段齐次的.首先,通过建立合适的Lyapunov泛函,运用椭球不变集估计系统均方意义的吸引域,得到由线性矩阵不等式约束的闭环系统随机稳定的充分条件.然后,通过求解凸优化问题得到状态反馈控制器增益及均方意义下吸引域的最大估计值.最后,数值算例验证了所得结论的有效性.     

具有饱和执行器的离散时滞系统的鲁棒镇定

考虑了一类具有饱和执行器的不确定离散时滞系统的鲁棒镇定问题.通过把饱和项表示为多胞型不确定项,基于参数依赖的Lyapunov函数,得出了系统可以镇定的充分条件,并对吸引域进行了估计.     

执行器饱和的随机Markov跳变系统非脆弱有限时间镇定

研究了带有执行器饱和与转移概率部分已知的随机Markov跳变系统的非脆弱有限时间镇定问题.转移概率部分已知包含转移概率完全已知和转移概率完全未知两类特殊的情况.首先基于参数依赖型Lyapunov函数和自由权矩阵方法,对随机Markov饱和跳变系统的镇定进行了研究,提出了有限时间稳定的充分条件.然后利用线性矩阵不等式的方法实现了非脆弱有限时间状态反馈控制器与吸引域最大估计值的求解.最后通过四模态随机Markov跳变系统的数值例子验证了结论的有效性.     

约束系统的降阶输出反馈控制方法

探讨约束系统的降阶输出反馈控制器设计和吸引域估计问题。借助饱和函数的LDI（linear differential inclusion）描述形式,运用辅助反馈矩阵,得到了椭球集在吸引域内不变的充分条件,提出了一种具有最大吸引域的降阶输出反馈控制器的设计方法。     

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.     

基于饱和脉冲控制的不确定系统的鲁棒镇定

首先,设计状态反馈控制律,采用脉冲控制及不连续的Lyapunov函数方法,分析了具有范数有界的不确定饱和脉冲系统在脉冲影响下的指数稳定性.结合饱和函数的凸组合表示,给出零解鲁棒指数稳定的充分条件以及零解吸引域的估计,该零解指数稳定的充分条件依赖于脉冲区间的上下界,降低了结果的保守性.然后,基于线性矩阵不等式,将状态反馈镇定的设计问题转化为凸优化问题.最后,通过数值例子验证了有效性.     

不确定随机跳变时滞系统非脆弱H∞滤波器的设计

讨论了一类具有马尔可夫跳变参数的Ito类型不确定随机时滞系统的鲁棒H∞非脆弱滤波问题。在被控对象及滤波器同时存在不确定性的情况下,闭环滤波误差系统鲁棒随机指数均方稳定,干扰抑制性能指标小于给定上界。针对系统和滤波器均具有加法摄动的情况,运用线性矩阵不等式（LMI）和Ito公式,给出了非脆弱滤波器存在的可解性条件。数值算例也表明了该方法的有效性。     

执行器饱和的不确定时滞系统的镇定

针对控制系统中广泛存在的饱和问题,主要讨论了具有执行器饱和的连续线性常时滞不确定系统的镇定问题。由于饱和具有典型的非线性特性,在应用李雅普诺夫稳定性理论分析饱和系统时,必须对饱和非线性项进行处理。首先,根据扇形区域法引入无记忆状态反馈处理饱和项,并假设不确定项满足范数有界性条件,应用李亚普诺夫函数方法研究系统渐近稳定的充分条件,消除了不确定部分与时滞现象对系统带来的影响。其次,在闭环系统渐近稳定的条件下,将得到的非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式,给出了无记忆状态反馈控制器的存在条件和设计方案。最后,通过一个二维数值仿真算例验证了所得结果的可行性和有效性。     

具有执行器饱和不确定线性系统的控制

主要研究了一类具有执行器饱和不确定线性系统的控制问题,探索当执行器饱和与不确定项同时存在时,系统渐近稳定的条件,并证明所得结论。首先,根据扇形区域法将饱和函数的饱和项表示出来。同时,根据Lyapunov稳定性理论,给出具有执行器饱和的线性系统渐近稳定的充分条件,并设计相应的状态反馈控制器,使系统渐近稳定。然后,借助椭球体参考集,进行系统吸引域大小的估计。为了便于使用Matlab软件进行求解,将上述系统渐近稳定的充分条件转化为线性矩阵不等式的形式,进而利用LMI工具箱进行求解,得到相应数据。最后,给出仿真算例,证明了结论是有效可行的。     

具饱和执行器的不确定系统的鲁棒镇定

讨论具饱和执行器的不确定系统的鲁棒镇定问题，在结构与非结构不确定情况下，利用向量比较方法导出用观测器－控制器实现闭环系统鲁棒镇定的条件。     

具有饱和执行器的随机中立型系统的均方指数稳定性

讨论具有饱和执行器的混合时滞随机中立型系统的均方指数稳定性.在考虑了时变时滞依赖和分布时滞效应的系统状态中融入具有Markov跳变的随机中立系统,针对此类系统设计了一个无记忆饱和状态的反馈控制,构造合适的Lyapunov-Krasovskii函数,由时滞分割法得到系统的最大时滞上界,采用线性矩阵不等式方法,推导出系统均方指数稳定的充分条件并进一步得到较小保守性.数值例子说明该方法的有效性.     

执行器速率饱和下的系统归一化及控制性能定量评估

为解决控制器设计中是否需要对执行器速率饱和影响进行补偿的问题,针对速率饱和现象对控制性能的影响进行了定量分析.基于频域时间尺度变换特性,提出了一阶惯性时延被控对象所在闭环系统在执行器速率饱和下的参数归一化方法,将可变参数由4个简化为1个.采用近似最大灵敏度约束积分增益优化(AMIGO)和Skogestad内模控制(SIMC) 2种比例-积分-微分(PID)整定方法来设计控制器参数.经过仿真和逆归一化处理,得到了在恒定系统超调下执行器临界速率饱和值与系统参数之间的数学模型.分析结果表明：AMIGO-PID和SIMC-PI控制器对应的数学模型的平均精度分别为13.89%和2.17%;在相同系统最大超调下,相较于AMIGO-PID控制器,SMIC-PI控制器对执行器的动作速率要求更低,说明SIMC-PI控制器对于执行器的速率饱和影响具有一定的缓和作用;当实际执行器速率饱和值小于模型估计值时,应对速率饱和的影响进行补偿,反之可忽略其影响以节约设计成本.     

一类带有随机丢包和执行器饱和的网络化非线性系统的鲁棒H∞控制

该文研究了在随机丢包和执行器饱和的影响下网络化非线性系统的鲁棒H_∞控制问题.丢包遵循伯努利随机二项分布,并且发生在两个通信信道中.通过引入一组辅助矩阵,将执行器饱和限制在凸包中.在以上因素均存在的情况下,设计了一个H_∞反馈控制器,使闭环系统在均方条件下指数稳定,并达到规定的H_∞性能.最后,通过仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

具有非线性执行器饱和的时滞切换系统的控制器设计

主要研究了一类时滞切换系统有关非线性执行器饱和的控制器设计问题.对于具有执行器饱和的时滞切换系统,设计了状态反馈控制器,构造了共同的Lyapunov函数,并利用完备性定义给出了切换系统渐近稳定的充分条件,最后用Schur引理将定理的充分条件等价地转化为线性矩阵不等式的形式.     

不确定离散马尔可夫跳跃奇异系统的鲁棒H_∞饱和控制(英文)

讨论了含饱和执行器的不确定离散马尔可夫跳跃奇异系统的鲁棒H∞控制问题.首先,给出了一个保证离散马尔可夫跳跃奇异系统正则、因果、有界状态稳定且满足 H∞性能的充分条件.然后,在此条件下,解决了不确定系统的鲁棒 H∞饱和控制问题,并基于线性矩阵不等式(LMI),给出了鲁棒 H∞状态反馈控制器的设计方法.最后,用一个数值算例验证了本文方法的有效性.     

一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞控制

本文研究了一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞问题．首先针对标称离散奇异Markovian跳变系统,得到考虑控制器参数摄动后不确定闭环系统的关于鲁棒随机可容许性及H。扰动衰减性能分析的结论;然后推导出标称离散奇异Markovian跳变系统非脆弱H∞控制器的设计方法,该方法表明可通过求解一组耦合线性矩阵不等式来构建非脆弱H∞控制器;最后将标称系统的结果进一步推广到考虑系统不确定性的鲁棒非脆弱H∞控制器设计．     

遭受执行器攻击的工控系统输出反馈滑模控制

针对工业控制系统存在测量噪声及外界执行器攻击问题,提出一种基于无偏状态估计的输出反馈离散滑模控制方法。在执行器攻击存在的情况下,构造等效滑模控制律。由于攻击信号与系统状态未知,通过引入无偏状态观测器从遭受噪声干扰的传感测量数据中获得系统真实状态的最小方差无偏估计量。在此基础上,利用一步延时攻击估计得到攻击信号的近似估计值,使所设计的鲁棒滑模控制律得以实现。给出了在此控制律作用下滑模面的收敛性分析及闭环系统最终有界稳定的证明。数值仿真实验结果验证了面向执行器攻击的无偏状态估计器的有效性,也表明与传统滑模控制方法相比,提出的输出反馈滑模控制方法对执行器攻击具有更强的抑制力,能够有效提高系统的鲁棒性能。     

带饱和执行器的奇异多时滞切换系统的稳定性及H_∞性能研究

研究了带饱和执行器的奇异多时滞切换系统的稳定性问题,采用状态转换方法扩大了稳定区域,借助于李亚普诺夫函数给出了使其鲁棒稳定的切换率.最后考虑了系统的H∞性能.     

输入饱和的线性脉冲系统的鲁棒指数稳定性

研究了输入饱和的线性脉冲系统的鲁棒指数稳定性.首先,对预先给定的状态反馈控制律,运用Lyapunov方法,给出了零解鲁棒指数稳定的充分条件以及零解吸引域的估计.然后,基于线性矩阵不等式,将状态反馈镇定的设计问题转化为凸优化问题.最后,通过两个数值例子验证了文章结果的有效性.     

时变时滞随机马尔科夫跳变系统非脆弱H∞动态输出反馈控制器设计

研究了具有时变时滞的随机跳变系统的鲁棒H∞ 动态输出反馈控制器的设计问题.主要目标是实现非脆弱动态输出反馈控制,以证明闭环随机马尔科夫跳变系统的鲁棒指数均方稳定性和H∞ 性能指标.利用线性矩阵不等式给出了非脆弱动态输出反馈控制器存在的改进条件.工业非等温连续搅拌槽反应器验证了方法的有效性和实用性.