一类具有执行器故障的马尔科夫跳跃系统容错控制

研究一类转移概率部分已知马尔科夫跳跃线性系统的自适应容错控制问题.所考虑的转移概率情况更具一般性,即转移概率包括完全已知,未知但已知转移概率的上下界和完全未知三种情况.针对执行器失效故障,首先设计自适应故障估计器;而后,基于故障参数的估计值设计鲁棒补偿控制器,保证系统在发生执行器故障时的鲁棒稳定性.在处理未知转移概率时,采用自由权重的方法,以保证所得线性矩阵不等式条件具有更小的保守性.最后,数值仿真算例验证了所提方法的有效性.     

带有执行器故障的Lurie时滞系统的可靠控制

研究了带有执行器故障的Lurie时滞系统的可靠控制问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了Lurie时滞系统存在可靠控制器的LM I形式的充分判据.所设计的控制器可以容忍执行器的一定故障,并且保证整个闭环系统是绝对稳定的.     

执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制

研究了带有执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制问题,采用了一种更实际的执行器故障模型.给出了系统存在可靠H∞控制器的LM I形式的充分判据以及控制器的设计方法.所设计的可靠H∞控制器可以容忍一定的执行器故障,保证整个闭环系统是渐近稳定的且满足一定的H∞性能.进一步,为了降低闭环系统的H∞性能的保守性,提出了一个具有LM Is约束的凸优化方法.最后,通过一个仿真例子说明了所给设计方法的有效性.     

具有执行器故障的非线性系统可靠控制设计

针对具有执行器故障的离散时间非线性系统控制设计问题,提出一种基于TakagiSugeno模糊模型的可靠控制器设计方案.与常规的基于并联分布补偿技术的模糊可靠控制器相比,所设计的基于非并联分布补偿技术的可靠控制器具有特殊的控制架构,可引入更多控制增益矩阵变量,从而降低已有结果的保守性.此外,还提出了一种自由矩阵变量技术,能进一步减少所得结果的保守性.仿真实验验证了设计方法的有效性.     

具有执行器故障的非线性系统可靠控制设计

针对具有执行器故障的离散时间非线性系统控制设计问题, 提出一种基于Takagi-Sugeno模糊模型的可靠控制器设计方案. 与常规的基于并联分布补偿技术的模糊可靠控制器相比, 所设计的基于非并联分布补偿技术的可靠控制器具有特殊的控制架构, 可引入更多控制增益矩阵变量, 从而降低已有结果的保守性. 此外, 还提出了一种自由矩阵变量技术, 能进一步减少所得结果的保守性. 仿真实验验证了设计方法的有效性.     

带有执行器故障的离散T-S模糊时滞系统的保性能控制

研究了含有执行器故障的T-S模糊时滞系统的可靠保性能控制问题.利用线性矩阵不等式方法,给出了模糊系统存在可靠保性能控制器的一个充分条件和其设计过程,并给出了闭环模糊系统的性能上界.     

一类不确定时滞系统的鲁棒可靠控制

研究了在执行器发生故障的情形下,具有状态时滞的一类不确定系统的时滞依赖型鲁棒可靠镇定控制器的设计问题.基于二次可靠镇定的定义,通过构造双积分型Lyapunov函数,得出了系统鲁棒可靠镇定的充分条件,该方法减弱了控制器设计的保守性.最后通过仿真实例验证了所提方法的正确性和有效性.     

具有执行器故障的保成本可靠控制

针对线性定常系统,在涉及不确定性的保成本问题基础上,提出了带有执行器故障扰动的保成本可靠控制问题·给出了更实际、更一般的故障模型·在考虑执行器故障模型的基础上,给出了系统渐近稳定及可靠保成本的充分条件·通过求解代数Ricatti方程完成动态反馈控制器的设计·并且进一步说明当系统无故障时,系统渐近稳定且具有良好的保成本指标·当系统的执行器发生故障时,系统仍保持渐近稳定且满足一定的保成本指标·仿真实例验证了本文结果的有效性·     

带有混合故障模型的不确定线性系统可靠控制

针对线性不确定系统,提出了更一般更实际的混合故障模型来研究系统可靠控制器存在问题。混合故障模型是指在一个系统中同时包含离散的故障模型和连续的故障模型,混合故障模型的建立把离散的故障模型和连续的故障模型结合到了一起,这样设计的控制器使系统的保守性更小,尤其还考虑到了线性系统的不确定问题,并给出了设计具有混合故障模型的闭环系统的可靠控制器的充分条件。通过求解LMI(线性矩阵不等式)完成状态反馈可靠控制器的设计。仿真实例验证了混合故障模型设计控制器方法的可解性和可行性。     

执行器饱和的随机Markov切换系统的观测器设计

利用直接法对转移概率是部分未知的,并且具有执行器饱和现象的随机Markov切换系统进行稳定性分析.通过引入自由连接权矩阵降低系统的保守性.首先,针对此类随机Markov切换系统,充分考虑转移概率中元素之间的特性,通过构建参数依赖型Lyapunov函数,并设计观测器确保闭环饱和系统的随机稳定性.然后,在线性矩阵不等式的框架下,得到均方意义下的最大不变吸引域,并将其归结为求解一组线性矩阵不等式的可行性问题.最后,数值仿真算例验证本方法的有效性.     

离散Markovian跳变系统概率转移矩阵部分未知的可靠控制

针对执行器故障和概率转移矩阵部分未知的情况,研究了一类离散Markovian跳变系统的可靠控制问题.设计有效的状态反馈可靠控制器,不仅使得闭环系统在无故障的情况下是随机稳定的,而且在执行器出现故障的情况下还仍然使得闭环系统是随机稳定的.用一组耦合可解的线性矩阵不等式给出了可靠控制器的可行性条件.数值算例表明了所提方法的可行性和有效性.     

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.     

具有传感器和执行器故障的不确定系统区域稳定可靠控制

针对具有不确定性的线性系统,分析了系统中传感器和执行器均具有故障时的情形,考虑具有更广泛意义的连续故障模型,应用修正的Lyapunov不等式,给出了系统区域稳定的充分条件。通过求解一组线性矩阵不等式LM Is完成状态反馈控制器的设计。仿真实例验证了结果的有效性。     

采用输出反馈的执行器饱和跳变系统H∞控制

针对一类具有饱和执行器的马尔可夫跳变系统的H∞控制问题,提出一种基于模态跳变的动态输出反馈控制器的设计方法,并在保证闭环系统随机稳定的基础上,设计出了动态输出H∞控制器.通过将非线性饱和约束转化为特殊的线性约束,使具有饱和执行器的控制器求解问题转化为线性约束控制器的求解问题,利用位于闭环系统吸引域内的不同模态下椭圆不变集的交集来保证系统的随机稳定性,此时控制器的求解可等效为线性矩阵不等式的可解性问题.采用该设计方法设计的动态输出反馈H∞控制器能够保证闭环系统随机稳定,并且满足一定的H∞衰减水平.数值仿真结果表明,所设计的控制器使得闭环系统在椭圆不变集中的初始状态随机稳定,同时系统对干扰有很强的抑制能力.