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.     

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·     

离散奇异摄动系统H2/H∞控制

该文针对快速采样模型,给出系统满足H2/H∞指标且稳定的充要条件.通过线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统稳定且满足H2性能指标和H∞性能指标的状态反馈控制律设计,以及奇异摄动参数的上界.该方法避免了传统的奇异摄动快慢分解方法,而且适用于慢速采样模型和快慢动态不明显的一般系统.数值算例说明了该方法的有效性.     

不确定奇异系统的鲁棒故障诊断滤波器设计

研究了带参数不确定性和干扰输入的奇异系统的鲁棒故障诊断滤波器设计问题.设计H∞滤波器作为残差产生器,使残差与故障加权之间的误差尽可能小.给出了残差误差系统对所有满足条件的不确定性是容许的且残差误差与干扰输入的L2范数的比值最小的充要条件,并给出残差产生器各系数矩阵的求解方法.     

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.     

非线性不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制

讨论了非线性不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制问题，给出了非线性不确定性奇异系统的H∞鲁棒性能准则，利用经性矩阵不等式（LMIs)的方法，给出了系统满足H∞鲁棒性能准则的充分条件，在这个条件下，分别讨论了非线性不确定性奇异系统的鲁棒H∞控制反馈控制器和输出反馈控制器的设计，得到了鲁棒H∞控制器存在的充分条件。     

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。     

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.     

一类不确定中立系统的H∞滤波器设计

针对不确定中立系统中含有离散和分布时滞时的鲁棒H∞滤波器的设计问题,提出了一种有效的且具有低保守性的滤波器设计方法.该方法把系统中的范数有界不确定作外部扰动处理,降低了对Lyapunov函数求导时由不等式的放大带来的保守性.所设计的滤波器能够确保滤波误差系统的渐进稳定和H∞范数的界最小.通过解线性矩阵不等式得到可采用的滤波器.数值算例证明了该设计方法的有效性.     

一类不确定性时滞奇异系统鲁棒H∞控制器的设计

目的研究了一类同时具有匹配不确定性和不匹配不确定性的时滞奇异系统鲁棒H∞控制问题。方法构造了Lyapunov泛函,通过适当地放大不等式,利用矩阵Schur补的性质,将问题转化为线性矩阵不等式的求解问题。结果对于所有容许的不确定性,基于矩阵不等式给出了二次稳定的条件并对系统的H∞性能进行了分析和设计;给出了系统的鲁棒H∞控制器,该控制器不仅满足系统二次稳定的条件,而且也满足H∞性能约束。数值算例说明了控制器设计方法的有效性和可行性。结论通过线性矩阵不等式来判断系统是否二次稳定和具有H∞性能并设计其H∞控制律,方法简便,并且比以往结果更有一般性。     

带相关噪声广义系统降阶滤波器设计

基于广义系统典范型分解,应用射影理论,对带相关噪声的广义离散随机线性系统,通过将带相关噪声系统转化为带独立噪声系统给出一种新的递推降阶滤波器。它能减小计算负担,便于实时应用。与以往文献报道带独立噪声广义系统降阶滤波器相比,所提出的降阶滤波器多了一个当前时刻的增益项。仿真例子说明了其有效性。     

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。     

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.     

奇异系统基于状态观测器的鲁棒故障诊断残差产生器设计的LMI方法

研究了受不确定性扰动影响下奇异系统的鲁棒故障诊断滤波器设计问题.从系统的L₂增益角度出发,将奇异系统基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计问题归结为H_∞优化问题,通过选择适当的加权矩阵和观测器系数矩阵求解H_∞优化问题,即其最优解能最大化残差对故障信号的灵敏度且能够确保残差对不确定性扰动的鲁棒性. 应用线性矩阵不等式技术,给出并证明了该设计问题解的存在条件和求解方法.     

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.     

时滞奇异摄动系统的有限频域H∞滤波器分析与设计

利用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理,给出时滞奇异摄动系统的界实引理,同时为了降低滤波器设计的保守性,利用投影定理给出了上述界实定理的一个替换定理.通过给松散矩阵一个特殊的结构约束,得到了滤波器存在且保证滤波误差系统渐进稳定及满足有限频域H∞性能指标的充分条件.     

基于LOMOGA的降阶H_∞控制器的设计

针对降阶H∞多目标控制器的设计问题,本文提出了基于局部正交多目标遗传算法(LOMOGA)的降阶H∞控制器的设计方法。该方法结合局部正交优化和改进多目标遗传算法,解决了多目标遗传算法局部搜索能力较差的问题,达到了对H∞控制器的结构和参数同时优化的效果,提高了降阶H∞控制器的动态性能和鲁棒性能。仿真结果表明,该方法不仅具有较强的全局和局部搜索效率,而且搜索结果具有较高的精度、更好的分布均匀性和多样性。     

线性广义滞后系统的H∞控制

讨论了广义滞后系统和正常滞后线性系统之间的一个等价关系，在正常滞后线性系统的框架下，利用Lyapunov定理及线性矩阵不等式（LMI）的方法，讨论了广义滞后线性系统的状态反馈H。控制问题的解，给出了问题可解的一个充分条件及状态反馈控制器的设计，通过求解LMI可获得控制器的解。     

分数阶系统H_∞控制器设计

分数阶系统的特征方程是一个具有复变量的分数阶指数的伪多项式,因此不能直接应用整数阶系统的控制方法·提出了一种分数阶系统的H∞控制器设计方法·首先利用提出的滤波器近似化方法近似分数阶系统·然后通过选择适当加权函数,根据要求设计H∞控制器·仿真表明,在用该方法得到的控制器的控制下,系统的特性有显著改善,动态响应也是令人满意的·实验结果显示此方法是有效的·