执行器部分失效的时滞系统稳定性分析

针对时滞系统给出了一种控制器设计方法,使系统在执行器发生部分失效时,仍然能使系统状态指数稳定.针对执行器部分失效和正常执行两种情况,本文把时滞系统转化为切换系统,应用平均驻留时间及多Lyapunov函数方法,给出系统状态指数稳定的线性矩阵不等式形式条件.     

一类时滞非线性级联切换系统的可靠控制

研究了一类非线性级联切换系统的可靠控制问题,系统具有时滞和不确定结构.当执行器失效时,利用多Lyapunov函数以及平均驻留时间方法,设计状态反馈控制器,得到相应闭环系统的指数稳定性.     

一类线性离散切换系统的容错控制

文章研究了一类线性离散切换系统的容错控制问题;当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法,建立了切换闭环系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件;运用线性矩阵不等式将容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解;通过数值算例,验证所提出设计方法的有效性。     

具有Neumann边界的分布参数切换系统的鲁棒容错控制

研究了一类具有Neumann边界条件的分布参数切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法,建立了闭环切换系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件.然后运用线性矩阵不等式将容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解.数值算例证明,所提出设计方法是有效的.     

不确定非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制

研究了一类结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制问题.利用凸组合技术,设计出状态反馈控制器和相应的切换策略,使得闭环系统是全局渐近稳定的.同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,对于所有发生在给定失效集的执行器失效的情况下,使得闭环系统均是全局渐近稳定的.最后通过仿真算例验证了所设计方法的可行性和有效性.     

一类不确定非线性多时滞切换系统的鲁棒容错控制

研究一类不确定非线性多时滞切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效时,基于共同Lya-punov函数方法,设计了状态反馈控制器,同时给出闭环系统在任意切换下渐近稳定的充分条件.     

基于脉冲切换控制的网络化控制系统设计

利用脉冲切换控制的平均驻留时间方法对基于模型的网络控制系统(Model-Based NetWorked Control System,MB-NCS)进行了研究.将基于模型的网络控制系统建模为一类脉冲切换系统;利用脉冲切换控制的平均驻留时间方法给出了使此脉冲切换系统指数稳定的充分条件;借助Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法设计了使此脉冲切换系统稳定的控制器,并且通过仿真验证了所提出的方法的有效性.     

一类非线性切换系统基于观测器的 H ∞ 输出跟踪控制

对一类非线性切换系统,研究了其基于观测器的H∞输出跟踪控制问题.借助微分中值定理,将非线性切换系统转化为线性参数切换系统.当状态变量不可测或不易测时,基于平均驻留时间方法,给出系统在基于观测器的反馈控制器以及满足平均驻留时间条件的切换信号下带有权重的H∞输出跟踪控制问题可解的充分条件.仿真实例证明了设计方法的有效性.     

离散多时滞系统时滞记忆鲁棒H_∞容错控制

针对具有多个时滞状态的线性不确定离散时间系统,基于李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法（LMI）,采用有时滞记忆的状态反馈控制律,研究了执行器发生故障的情况下,不确定离散多时滞系统的鲁棒H∞容错控制问题.在采用离散执行器故障模型条件下,给出了没有干扰输入时,系统存在有时滞记忆的状态反馈鲁棒容错控制器的一个充分条件;...     

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.     

含非线性项的不确定离散切换系统的容错控制

针对一类不确定非线性离散切换系统,利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),研究当执行器失效或部分失效时状态反馈容错控制器存在的充分条件。首先对闭环系统的渐近稳定性进行研究;然后运用LMI将控制器的求解问题转化为一组LMI的可行解问题;最后给出了数值算例验证所得结论的有效性。     

不确定时滞系统的鲁棒容错控制

研究了一类线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制问题.针对具有状态滞后,且假定状态和控制输入的不确定项均是范数有界的线性系统,通过引入状态反馈和时滞状态反馈,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了一个此类系统在传感器失效情况下具有鲁棒容错性能的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式组得到容错控制器设计结果.最后用算例验证了该设计方法的有效性和可行性.     

切换线性系统在一类切换策略下的鲁棒稳定性分析

针对一类子系统都不稳定的切换线性系统在一类混合切换法则下的鲁棒稳定性进行了研究.在适当的假设下,基于驻留时间和状态混合驱动的切换法则,系统的Lyapunov函数在切换时刻的衰减量可消除系统在驻留时间驱动下的增加量,从而使系统趋于稳定.另外,在适当的假设条件下,受扰的切换线性系统在一个改进的切换信号下具有良好的鲁棒稳定性.最后,一个数例仿真验证了切换设计的有效性.     

离散线性周期切换系统的渐近稳定性

基于驻留时间的方法,分两种情况讨论了一类离散周期切换系统切换周期的设计问题,当切换系统中每个子系统都是Schur稳定时,给出了切换周期的最小下界求法;当切换系统中含有不稳定的子系统时,得出保证切换系统渐近稳定的一个充分条件.     

基于LMI的网络化控制系统鲁棒容错控制器的设计

研究一类带有未知扰动的网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.针对NCSs的时延和不同步对系统性能产生的影响,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,将网络化控制系统的状态向量扩展为增广状态向量.基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,系统采用状态反馈控制策略,推证出保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐近稳定的充分条件,通过求解线性矩阵不等式组方便地得到容错控制器的设计方法.用仿真算例验证此种方法的可行性、有效性以及通用性.     

一类切换广义时滞系统的鲁棒指数镇定

对含有不确定参数的时变时滞切换广义系统的鲁棒指数容许性问题和鲁棒指数镇定问题进行了研究.通过利用自由权矩阵和平均驻留时间的方法,针对该类切换广义时滞系统,给出了其鲁棒指数容许的充分条件.在此基础上设计有记忆状态反馈控制器,利用广义系统Lyapunov稳定性理论和LMI方法,得到了使相应的闭环系统正则、无脉冲且指数稳定的充分条件.最后,通过仿真算例对该方法的有效性和可行性进行验证.     

基于时滞状态反馈的线性时滞系统容错控制

针对线性连续时滞系统被控对象,同时引入状态反馈和时滞状态反馈,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出一个线性时滞系统对传感器失效具有容错性能的充分条件和控制器设计方法.并用算例验证了该设计方法的有效性和可行性.     

倾转旋翼机切换鲁棒控制器初始化研究

为提升跟踪控制下的线性切换系统瞬态性能,采用控制器初始化方法,通过闭环切换系统输出性能指标的最小化,获得切换控制器最优初始化映射,给出了简化最优初始映射的求解方法. 采用多Lyapunov函数的方法,证明了闭环切换系统的输入状态有界性,给出了初始化切换系统渐近稳定条件. 依据倾转旋翼机纵向运动模型以及所选取的被控对象平衡状态点,采用鲁棒控制器设计方法设计了相应控制器,并对跟踪控制下的切换控制器初始化控制效果进行了仿真验证.      

基于故障诊断观测器的非线性时滞时变奇异系统的容错控制

为了解决控制理论中的系统安全性与可靠性问题,考虑到时滞时变普遍存在于此类系统中,沿着故障诊断和容错控制解决问题的思路,针对基于故障诊断观测器的非线性时滞时变奇异系统的容错控制问题进行研究,构造了一种新型的故障诊断观测器,结合Lyapunov稳定性理论研究了故障诊断观测器的状态估计误差,构建了状态反馈的容错控制器,利用Schur补引理以及一些基本的控制理论得到了故障诊断观测器和容错控制器存在的线性矩阵不等式(LMI)的充分条件,确定了闭环系统的稳定并且符合所给定的性能指标。通过Matlab仿真实例验证了所提方法的简便性以及实用性。此方法很好地克服了系统中存在的非线性、扰动以及时滞时变问题。