一类时变多时滞系统的观测器设计

本文为一类含有不确定项的时变多时滞系统,设计了观测器.利用观测器状态进行反馈控制,使闭环系统渐近稳定,并且对于允许的不确定性满足范数有界.观测器和控制器的设计可通过解两个线性矩阵不等式（LMI）得到.所得结果依赖于时滞的上界及其导数的上界,具有较小的保守性.数值算例验证了设计方法的有效性.     

一类多时滞切换随机系统的无源输出调节问题

基于无源性讨论一类多时滞切换随机系统的输出调节问题.构造分段Lyapunov泛函,利用平均驻留时间方法,分别设计多时滞全息反馈控制器和多时滞误差反馈控制器.结合自由权矩阵方法和詹森积分不等式,以线性矩阵不等式的形式给出多时滞切换随机系统的无源输出调节问题可解的充分条件.最后,用两个仿真例子说明结果的有效性.     

不确定多时滞切换混杂系统的鲁棒控制器设计

讨论了一类不确定多时滞切换混杂系统在任意切换条件下鲁棒渐近稳定的问题,提出了在给定L2增益的情况下系统能够保持鲁棒渐近稳定的充分条件,并采用线性矩阵不等式的形式进行描述.利用公共李雅普诺夫方法研究了不确定多时滞切换混杂系统的鲁棒镇定问题,设计了状态反馈控制器,保证了具有给定L2增益的切换系统在任意切换条件下的鲁棒渐近稳定性质,通过算例验证了所提出方法的有效性.定理中的条件均由线性矩阵不等式得出,易于工程实现.     

基于观测器的一类Lipschitz非线性系统鲁棒控制器的设计

讨论了一类Lipschitz非线性系统基于观测器的鲁棒镇定问题,所考虑的系统具有非线性时变扰动项,设计了状态观测器与状态反馈控制器使得其能够镇定一类Lipschitz非线性系统.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了该系统基于观测器的鲁棒镇定的充分条件,并通过求解LMIs构造了系统鲁棒稳定的基于观测状态反馈的控制器,所得结果减少了控制器设计的盲目性.最后,通过仿真实验证明了该方法的可行性.     

多时滞不确定系统的鲁棒指数镇定

基于新型稳定性分析技术及线性矩阵不等式方法,研究了含有参数不确定性的线性多时滞系统的鲁棒指数镇定问题.首先,对不含参数的不确定性时滞系统设计无记忆状态反馈控制器,给出了在该控制器作用下,闭环系统指数稳定的线性矩阵不等式形式的充分条件;然后,将其推广到含有范数有界参数不确定性的时滞及多时滞线性不确定系统,得到了保证系统鲁棒指数稳定的充分条件,并提供了指数衰减度及衰减因子的估计方法.所给出的判据避免了现有文献中对时变时滞导数小于1的要求,比已有的结果具有更少的保守性,数值例子验证了本方法的有效性.     

多时滞不确定系统的模糊输出反馈保性能控制

针对一类用T-S模糊模型描述的多时滞不确定系统,研究了其动态输出反馈保性能鲁棒控制问题.基于线性矩阵不等式方法,给出了系统模糊输出反馈保性能控制律存在的一个充分条件和性能上界,并证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可行性问题.进而,通过建立和求解一个凸优化问题,给出了设计次优保性能模糊输出反馈控制律的方法.最后通过一个算例来验证所给结果的有效性.     

线性多时滞系统的状态反馈控制

通过构造李雅普诺夫函数的方法,给出多时滞线性系统的稳定判据,在此基础上讨论多时滞系统的状态反馈镇定方法,获得系统状态反馈镇定的存在条件.     

一类线性不确定时滞系统的鲁棒控制

利用Lyapunov稳定性理论研究了一类既有状态时滞,又有控制时滞的多时滞不确定线性系统.通过构造Lyapunov泛函,讨论该泛函沿闭环系统的导数,给出了这类系统时滞无关鲁棒镇定的条件.利用Lyapunov和Riccati方程的解,构造了线性鲁棒状态反馈控制器.     

具有控制器增益的不确定多滞后系统的鲁棒H∞控制

讨论了一类线性多时滞不确定系统的带有控制器增益的H∞鲁棒控制问题.采用Lyapunov函数方法,结合矩阵不等式的性质,给出了线性多时滞系统的渐近稳定的充分条件,并设计出具有增益的H∞鲁棒控制器,所得结果分别基于相应的线性矩阵不等式的解.     

基于频域法的线性多时滞系统的稳定性

应用频域法建立了线性多时滞系统的α－稳定性判据和ε－稳定性判据，所建立的条件以数值易解的线性矩阵不等式形式表示，用一个计算实例所得结果的应用方法及其优点。     

线性系统的输出反馈次优扰动抑制:内模原理方法

 运用内模原理研究线性系统的输出反馈扰动抑制问题.首先根据扰动的动态特性构造内模系统,将最优扰动抑制问题转化为等价的最优调节问题.然后通过构造降维状态观测器重构输出反馈中测量不到的部分状态变量;通过求解一组矩阵微分方程或矩阵方程得到次优控制律,利用控制律中的内模补偿项与外部扰动进行对消.最后采用海洋平台简化模型作仿真示例,将所设计的扰动抑制控制器与前馈反馈最优扰动抑制控制器作比较,证明所设计的控制器能够实现无静差的扰动抑制.     

基于逆变器状态预测观测器的离散滑模变结构控制技术研究

设计了应用于电流源逆变器系统的基于状态预测观测器的离散滑模变结构控制器,实现了新能源并网时逆变器的输出与电网频率、幅值、相位相同.在控制技术研究中,借助状态反馈极点配置理论,详细给出了状态观测器的设计方法及其系数矩阵的设计过程.仿真分析证明了该设计的正确性与可行性.     

线性随机系统基于观测器的反馈镇定

针对控制系统测量输出产生的乘性噪声问题,提出基于观测器的反馈控制设计算法.首先,引入状态误差变量,导出反馈控制下It8型随机微分方程描述的闭环系统.其次,运用复合Lyapunov函数方法并结合随机分析技术,分析闭环系统的均方指数稳定性和几乎必然稳定性,并建立输出反馈控制器存在的充分条件.基于此条件给出了控制增益矩阵和观测器增益矩阵的参数化设计算法.最后,通过倒立摆模型的数值仿真,验证所提出控制策略的有效性.     

扰动观测器稳定平台视轴稳定的控制方法

为提高运动载体上稳定平台的抑制扰动能力,考虑稳定平台伺服系统的机械谐振因素的影响,提出了带输出观测器的扰动观测器稳定控制方法,研究该扰动观测器的回路结构、输入输出关系、带宽和鲁棒稳定性问题。仿真结果表明:在振幅4(°)/s、频率5 Hz的正弦信号下运动载体视轴稳定精度小于0.04°。在参数摄动情况下带输出观测器的扰动观测器比反馈型扰动观测器具有更好的鲁棒稳定性。     

不确定关联时滞系统基于观测器的鲁棒分散镇定

讨论了一类不确定关联时滞系统基于状态观测器的鲁棒分散镇定问题·系统的不确定性是未知时变且范数有界的,系统状态及控制输入、互联项中均存在时滞·根据李亚普诺夫稳定性理论,给出了系统可分散输出反馈镇定的充分条件,即一组线性矩阵不等式(LMI)有解·所设计的分散控制器保证系统渐进稳定·仿真结果表明,该方法是有效的·     

约束系统的降阶输出反馈控制方法

探讨约束系统的降阶输出反馈控制器设计和吸引域估计问题。借助饱和函数的LDI（linear differential inclusion）描述形式，运用辅助反馈矩阵，得到了椭球集在吸引域内不变的充分条件，提出了一种具有最大吸引域的降阶输出反馈控制器的设计方法。     

船舶动力定位系统的非线性输出反馈控制

针对动力定位船舶的速度不可测问题,考虑带有环境扰动的动力定位船舶运动非线性数学模型,提出一个非线性观测器-控制器控制方案,实现仅依赖于船舶位置和艏向测量值的船舶动力定位的输出反馈控制,且其观测器具有分离的稳定性.应用串级非线性系统理论证明了最终的船舶动力定位输出反馈闭环系统是全局渐近稳定的,所设计的输出反馈控制律迫使船舶的位置及艏摇角全局渐近收敛于期望值.以一艘供给船为例进行仿真研究,结果验证了所设计的船舶动力定位输出反馈控制律的有效性.     

线性不确定系统的鲁棒滑模观测器设计与仿真

在研究线性不确定系统一类滑模观测器的基础上,应用奇异值分解技术对系统进行降阶处理,设计了一种新颖的鲁棒滑模观测器;并提出优化滑模策略,给出严格论证,保证对系统不确定性以及外界干扰具有鲁棒性;采用Lyapunov函数作为稳定观测器的判别条件,使设计的观测器一致收敛,状态估计达到预期的指标;同时给出鲁棒滑模观测器的线性反馈矩阵和非线性反馈矩阵计算算法;通过仿真实例验证所设计的鲁棒滑模观测器的有效性。     

中立型线性系统基于观测状态的反馈控制器设计

研究了中立型时滞系统输出反馈控制器的设计问题,提出了观测器与控制器的分步设计方案.通过解三个线性矩阵不等式,即可求得满足设计要求的与滞后量大小无关的输出反馈控制器.最后给出一个仿真实例说明了结论的有效性.     

非线性系统的全局有限时间内稳定

研究了一类不确定非线性系统的输出反馈全局有限时间稳定问题,该系统的线性化是不可测的.通过加幂积分仪技术和特殊的观测器,精确地设计了输出反馈控制器,实现了系统的有限时间内的稳定.