不确定线性奇异系统的有限时间控制

针对具有时变外部扰动的不确定线性奇异系统,研究基于状态反馈的有限时间控制问题,系统的状态矩阵和输入矩阵均含有范数有界不确定项。利用Lyapunov泛函方法和线性矩阵不等式(LMI)工具,给出了不确定奇异系统经由状态反馈的有限时间有界(FTB)的充分条件。这些充分条件都可转化为线性矩阵不等式可行性问题。并通过一个数值实例说明了该方法的有效性。     

具有外部扰动的线性离散系统有限时间有界性

对于外部扰动满足一个动态方程的线性离散系统,通过构造一个不含外部扰动项的李雅普诺夫函数,给出了此类系统有限时间有界的充分条件,与现有结果相比,该充分条件可以降低保守性.在此基础上,分别讨论了此类系统有限时间有界状态反馈控制器以及输出反馈控制器存在的充分条件.这些条件都可以转换为线性矩阵不等式的可行性问题.最后,通过仿真实验验证了本方案的有效性.     

一类广义离散系统的有限时间控制

讨论一类具有时变、有限能量外部扰动的广义离散系统的有限时间控制问题,给出非强迫广义离散系统有限时间有界的充分条件,并在此基础上利用非严格线性矩阵不等式方法,提出实现相应的闭环系统有限时间有界的状态反馈控制器与输出反馈控制器的设计方法.     

Delta算子不确定系统的静态输出反馈H_∞控制

研究含有不确定性的Delta算子系统的静态输出反馈H∞控制问题.基于Lyapunov稳定性理论和有界实引理,给出静态输出反馈控制下Delta算子闭环不确定系统鲁棒渐近稳定且具有H∞性能γ的新条件,进而提出静态输出反馈控制器设计方法.最后通过数值算例验证了该设计方法的可行性和有效性.     

基于LMI的不确定大系统的BIBO镇定

利用多Lyapunov函数法和不等式技巧,讨论了一类连续时间大系统有界输入有界输出(BIBO)的镇定.以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出系统BIBO稳定的充分条件可以用MATLAB工具箱进行可行性求解并在此基础上给出了状态反馈控制器的设计方法并将其推广到系统结构中存在不确定扰动项的情形,运用Schur补引理,得到了闭环大系统鲁棒BIBO稳定的判据.最后通过算例仿真证明了结论的有效性.     

一类二次型离散系统的有限时间稳定与镇定

实践中由于成本等因素的约束,考虑系统的有限时间稳定性往往会比考虑传统的稳定性更具实用性和经济性.文中讨论了一类二次型离散系统的有限时间稳定与镇定,通过采用线性矩阵不等式将反馈控制增益矩阵的设计转化为线性矩阵不等式组的求解问题,给出了状态反馈控制下使闭环系统有限时间稳定的充分条件和反馈控制增益矩阵的设计方法.该方法也适用于系统存在外源干扰的情形,可以使具有干扰的系统实现有限时间有界.最后,用数值例子做仿真验证,仿真结果和理论分析结果一致,表明文中方法是可行的.     

具有离散和分布时滞系统的鲁棒有限时间能量-峰值控制

研究了不确定线性时滞系统在有限时间能量-峰值性能指标约束下的鲁棒控制问题.系统的系数矩阵包含范数有界的不确定性,状态包含离散时滞和分布时滞.引入一个含参数的Lyapunov泛函,通过检验它的指数增长情况,为状态和输出定界,据此得到了闭环系统对于所有允许的不确定性有限时间有界以及满足预先指定的能量-峰值性能指标的充分条件,同时给出了状态反馈控制率.这些条件是有特征值约束的线性矩阵不等式,通过把特征值约束转换成非线性矩阵不等式,设计了锥补偿线性化(CCL)算法来求解这样的矩阵不等式,最后用数值算例验证了所得方法的有效性.     

大型互联线性系统的输入-输出分散有限时间镇定

借助于线性时变系统输入-输出有限时间稳定性的定义,对大型互联线性时变系统引入了输入-输出有限时间稳定性的概念。并对一类大型互联线性时变系统进行了分散状态反馈控制器设计,利用微分线性矩阵不等式（DLMI）的方法,提出一个充分条件,当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是输入-输出有限时间稳定的。并给出仿真算例说明该结论的可行性和有效性。     

基于代数判据的奇异系统输出反馈设计新方法

针对奇异系统提出一种静态输出反馈控制设计新方法.首先,利用矩阵迹不等式研究奇异系统容许性问题,并提出奇异系统容许(正则、无脉冲、稳定)的代数判据.其次,在系统容许性分析理论结果基础上,设计静态输出反馈控制器保证闭环奇异系统容许性,同时给出矩阵迹不等式的求解方法完成输出反馈控制器设计.与已有的基于线性矩阵不等式求解静态输出反馈控制器方法不同,本文所提方法不需要对输出矩阵进行特殊设定.最后,通过仿真例子表明所提理论方法的可行性和有效性,并且此方法也适用于正常系统输出反馈控制设计.     

多重输出约束下的Delta算子时滞系统广义保性能控制

针对含参数不确性、范数有界的Delta算子时滞系统,设计状态反馈控制器使闭环系统对所有允许的不确定性是鲁棒渐近稳定的,并且要求系统指定的输出指标满足给定的约束,此外还要寻找出系统的性能指标的最小上界.运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出次优保性能状态反馈控制器存在的充分条件,进而提出最优保性能控制器的设计方法,最后通过数值算例验证该方法的可行性.     

区域极点和多重输出约束下的离散时间系统保性能控制

对于范数有界参数不确定线性离散时间系统,设计鲁棒状态反馈控制器,使得对所有允许的不确定性,闭环系统极点均落在给定的圆形稳定区域中,系统的某些输出指标满足给定的约束,且系统的性能指标具有最小上界.基于Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式(LMI)方法,给出鲁棒次优保性能状态反馈控制器存在的充分条件,进而提出最优保性能控制器的设计方法.通过数值算例验证该方法的可行性.     

一类伊藤型广义随机系统的有限时间稳定性

目的研究一类具有伊藤(It)型的广义随机系统分析与控制问题.方法广义系统有限时间稳定性概念,引入一个新的广义随机系统有限时间稳定性概念,它被定义为有限时间随机稳定性.利用伊藤微积分理论、随机控制理论、线性矩阵不等式等理论研究分析与控制问题.结果给出了伊藤型广义随机系统有限时间随机稳定的充分条件;并且在具有固定参数的严格线性矩阵不等式上,设计状态反馈控制器算法保证所得的闭环广义随机系统是有限时间随机稳定,同时给出相应的有限时间随机稳定的充分条件.结论所提出的方法能很好地解决随机干扰情况下,广义系统的有限时间稳定性问题,通过两个数值算例可以说明所提方法的有效性和可行性.     

非线性系统的鲁棒H∞输出反馈控制

研究了在实际中具有工程背景的一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制问题.该系统的非线性不确定性不仅与状态变量有关,而且与状态变量的微分有关.该不确定性用有界范数来刻画.文中用耗散理论,基于Hamilton-Jacobi不等式,得到了确保闭环系统局部渐近稳定且L2增益有限的充分条件及输出反馈控制器的设计算法.     

一类单输入单输出非线性系统全局有限时间输出反馈控制

运用高增益方法、几何齐次理论、李雅普诺夫理论和有限时间稳定理论,研究了一类单输入单输出非线性系统的全局有限时间输出反馈控制问题,设计了由线性部分和非线性部分构成的输出反馈控制器。其中,线性部分的作用是确保闭环系统的零解是全局渐近稳定的,而非线性部分的作用是确保闭环系统的零解是局部有限时间稳定的。最后,仿真实例验证了所设计的控制器的有效性。     

不确定系统具有圆形极点与方差约束的输出反馈鲁棒控制

对一类具有范数有界不确定性的线性连续随机系统,研究了使闭环系统所有极点位于一给定圆盘,且系统稳态状态方差不超过给定上界性能指标约束的静态输出反馈控制器设计问题。利用矩阵变量变换得到关于静态输出反馈控制律存在且可解的充分条件,给出基于线性矩阵不等式(LMI)组约束下的输出反馈控制器的设计方法。     

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.     

具有外部干扰的不确定广义系统有限时间鲁棒控制

研究具有外部干扰的不确定连续广义系统的有限时间鲁棒镇定问题,系统的状态和输入矩阵不确定性是时不变且模有界的,通过设计系统的状态反馈控制器,使对所有允许的不确定性,闭环系统均为正则、脉冲自由且有限时间有界。采用线性矩阵不等式方法,对具有外部干扰的不确定连续广义系统的有限时间鲁棒有界和状态反馈控制器鲁棒镇定进行了分析,给出了有限时间鲁棒控制器的设计方法。仿真例子验证了所给方法的有效性。     

一类时延网络控制系统的有限时间镇定

研究了一类具有状态时延的网络控制系统的有限时间镇定问题.基于Lyapunov函数法,得到线性矩阵不等式形式的状态反馈控制器设计的充分条件,该状态反馈控制器使得网络控制系统有限时间稳定.最后,给出一个数值算例说明了该方法的有效性、可行性.     

去伪控制方法的研究与应用

针对多输入多输出(MIMO)系统设计了去伪控制器,通过理论证明给出了闭环系统有界输入有界输出(BIBO)的稳定条件.该方法只需利用采集的数据,不依赖于系统模型.所设计的控制器形式简单,适合实时在线应用.最后,仿真实验将该算法应用于旋转倒立摆系统,实验结果证明了所提算法的可行性与有效性.     

不确定奇异系统的有限时间容错控制器设计

讨论了不确定线性奇异系统的有限时间容错控制问题.针对一类含有时变、范数有界参数不确定奇异系统,运用线性矩阵不等式方法(LMI),设计了鲁棒容错状态反馈控制律,使得当奇异系统执行器发生故障时,故障闭环系统仍然是正则、无脉冲,且保持有限时间状态稳定,给出了有限时间容错控制器存在的充分条件和设计方法,该方法通过解线性矩阵不等式即可得到容错控制器的设计结果.数值算例验证了该容错控制设计方法的有效性.