基于稳定不变零点奇异系统的降阶H_∞滤波器设计

研究了连续奇异系统的降阶H_∞滤波器的设计问题.通过将原系统转化为一个标称系统和一个不确定部分,同时增加补充的约束条件,使原系统的稳定不变零点转化为标称系统的不稳定不变零点,从而可以基于标称系统,利用已有的降阶算法设计得到原系统的降阶H_∞滤波器.文中给出了降阶H_∞滤波器的设计算法,并进一步研究了可用于构造降阶滤波器的不变零点的范围.最后给出一个算例,说明该设计方法的有效性和可行性.     

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.     

参数不确定离散切换奇异系统的鲁棒H_∞滤波

研究了参数不确定离散切换奇异系统的鲁棒H∞滤波问题.基于受限系统等价(r.s.e.)变换,并引入新的状态变量,将滤波误差系统转换为切换标准线性系统,然后根据线性矩阵不等式,设计了一个切换滤波器,保证了滤波错误系统对所有容许的不确定性是正则、因果、稳定的,并满足H∞性能.该H∞滤波器既可以是全阶的也可以是降阶的.数值实例说明了方法的有效性.     

混合H_2/H_∞控制问题的降阶控制器

考虑混合H2/H∞控制问题的降阶控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI),分别给出了连续和离散情形下混合H2/H∞问题的降阶控制器的设计.     

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。     

基于LMI降阶正实控制器的设计

考虑降阶正实控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI),分别给出了连续和离散情形下降阶正实控制器新的上界,该界由系统参数矩阵确定.证明了当广义对象的两个子系统存在不稳定不变零点时,存在阶数小于广义对象McMillan阶的降阶正实控制器.证明是构造性的,可以给出降阶控制器的设计算法.     

不确定时滞中立系统的鲁棒H_∞滤波器设计

对带有状态时滞的不确定中立系统的满阶鲁棒H∞滤波器设计问题进行了研究,目的是对于所容许的不确定性和时滞,设计一个满阶鲁棒H∞滤波器,使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并且满足给定的H∞性能要求.在Liapunov稳定性理论的基础上,通过使用线性矩阵不等式方法,证明了在一定条件下,存在一个鲁棒H∞滤波器使得相当的滤波误差动态系统是渐近稳定的,当这些条件满足时,给出了所求的鲁棒H∞滤波器.最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性.     

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。     

基于Luenberger观测器的降阶H∞控制器的设计

本文主要研究了基于Luenberger观测器的H∞降阶控制器的设计问题,该观测器是干扰解耦的。首先利用LMI方法提出了求解H∞状态反馈增益的充要条件,然后对该控制器进行渐近降阶观测,基于sylvester矩阵方程的显示通解的参数化设计方法,实现了线性系统的降阶H∞控制器的设计,最后给出了相应的降阶H∞控制器设计算法。     

具有分布时滞的不确定中立系统鲁棒H_∞降维滤波器的设计

研究了一类具有分布时滞的不确定中立系统的鲁棒H∞降维滤波器设计问题.利用线性矩阵不等式方法设计鲁棒H∞降维滤波器,保证了滤波误差系统渐近稳定并满足给定的H∞性能要求;以参数显式化的形式给出所求的鲁棒H∞降维滤波器.所有这些结果都只利用原始系统的矩阵而没有分解,这就使得设计过程简便、直接,两个数值算例表明了结论的可行性和有效性.     

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。     

不确定随机时滞系统的鲁棒H_∞滤波

针对具有凸多面体不确定性且扰动可抽象为一维布朗运动的随机时滞系统,利用李雅普诺夫稳定性理论推导出使随机不确定时滞系统渐近稳定且鲁棒L1/H∞滤波器存在的充分条件,将其表达成线性矩阵不等式(组)的形式,再利用Schur补引理对其进行转化,完成鲁棒H∞滤波器的设计,通过标准的数值软件进行求解.仿真结果验证了针对随机不确定时滞系统,所提出滤波器设计方法的有效性.     

基于遗传算法的降阶H∞控制器

考虑一类线性时不变连续动态系统,应用遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法·用线性矩阵不等式给出控制器存在的充要条件,把秩约束作为遗传算法的目标函数,通过对目标函数的全局搜索,得到控制器的最小阶次nk及相应的正定矩阵参数(X,Y),进而设计出降阶H∞控制器·遗传算法采用实数编码,排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子,实值中间重组的交叉算子,实值变异的变异算子·仿真结果表明,所提出方法可达到与MATLAB设计的全阶H∞控制器的相同控制效果,且具有阶次低、易于工程实现的特点·     

具有参数摄动离散系统的鲁棒非脆弱H∞滤波

考虑一类凸多面体不确定离散系统的鲁棒非脆弱H∞滤波器设计问题,所设计的滤波器具有乘性的滤波器增益变化.采用线性矩阵不等式方法,给出了依赖于参数的凸多面体不确定离散系统存在鲁棒非脆弱H∞滤波器的充分条件.数值仿真例子说明设计方法的有效性.     

不确定时滞切换奇异系统的鲁棒H∞控制

讨论了一类不确定时滞切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题,利用公共Lyapunov函数方法和凸组合技术给出了系统状态反馈可镇定的充分条件,并采用线性矩阵不等式的形式进行描述。设计了相应的切换律和状态反馈控制器,保证了闭环系统是具有鲁棒H∞干扰抑制水平γ状态反馈可切换镇定的。最后给出一个数值算例证明结论的有效性。     

不确定多时滞奇异系统鲁棒H∞降维滤波器的设计

讨论了一类同时具有不确定性和多时滞的奇异系统鲁棒H∞降维滤波器的设计问题.目的是对于所容许的不确定性和多时滞,设计一个比原系统维数低的确定维数的稳定线性滤波器,使得滤波误差动态系统是渐进稳定并满足给定的H∞性能要求.该问题有解的充分条件是0≤ETY,rankX≤,Π1<0,Π2<0;并且当这些条件满足时,以参数显式化的形式给出了所求的鲁棒H∞降维滤波器.所有这些结果都只利用了原始系统的矩阵而没有分解,这就使得设计过程简便、直接.最后用数值算例验证了结论的可行性和有效性.     

不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞弹性滤波

针对一类具有参数不确定性的离散时滞系统,研究了鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题.系统中的参数不确定项满足范数有界条件,待设计的弹性滤波器含有乘型滤波增益变化.首先,按照滤波器设计形式构造出滤波误差动态系统.然后,运用Lyapunov稳定性理论,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器存在的可解性条件,即代入滤波误差动态系统的参数.最后,利用矩阵变换方法,将鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题归结为一个线性矩阵不等式(LMI)求解问题;通过求解LMI,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器参数,使滤波误差动态系统渐近稳定,且满足H∞范数界γ干扰衰减.基于数值实例的仿真结果验证了该弹性滤波器设计方法的有效性.     

关联时滞系统的分散H_∞滤波

考虑一类关联时滞系统,以子系统的输出作为滤波器的输入,分别为每个子系统设计了一个线性滤波器.基于Lyapunov泛函方法,首先得到了滤波器存在的时滞无关的充分条件.为便于滤波器的设计,通过解耦算法将原充分条件转化为一个易于求解的线性矩阵不等式(LMI).进一步,为使滤波器具有良好的H∞性能,将滤波器的设计问题转化为具有LMI约束的凸优化求解问题.数值实例表明了所提滤波器设计方案的可行性.     

一类不确定切换奇异系统的鲁棒H∞控制

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式.最后给出一个数值算例证明结论的有效性.研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定.     

不确定多时滞广义系统的鲁棒H∞控制

研究了一类具有范数有界不确定性和多状态滞后的广义系统的鲁棒H∞控制问题。利用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式工具,首先得到广义闭环系统渐近稳定且具有H∞范数界γ的时滞相关充分条件,然后基于相应的线性矩阵不等式,给出了无记忆H∞状态反馈控制器的设计方法,进一步,通过求解一个凸优化问题得到最优H∞状态反馈控制器。最后,用数值例子说明了该方法的有效性。