时滞相关的非线性广义系统的保性能控制

针对一类具有时滞相关和具有非线性扰动的不确定广义系统,研究了该系统的保性能控制问题。目的是设计一个有记忆的状态反馈控制器,不仅使得闭环系统渐进稳定而且相应的性能指标不超过某个确定的上界。基于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(LMI),得到闭环系统渐进稳定的充分条件和保性能控制器的设计方法。最后通过数值算例说明了所给方法的有效性。     

不确定离散系统的有限时域鲁棒H∞滤波

研究了一类时变不确定离散系统的有限时域鲁棒H∞滤波问题。在系统不确定性满足范数有界的条件下,给出了有限时域鲁棒H∞滤波器存在的充分必要条件,并基于线性矩阵不等式技术给出了滤波器的构造性的设计方法。得到的滤波器对所有可容许不确定性,满足指定的性能指标。最后给出了仿真实例,仿真结果表明所设计的滤波器实现了设计要求。     

Ho∞-based fault detection for nonlinear networked systems with random packet dropout and probabilistic interval delay

The fault detection problem for the nonlinear networked control system (NCS) with packet dropout and delay is investigated.A nonlinear stochastic system model is proposed to account for the NCS with random packet dropout and networkinduced non-uniformly distributed time-varying delay in both from sensor to controller (S/C) and from controller to actuator (C/A).Based on the obtained NCS model,employing an observer-based fault detection filter as the residual generator,the addressed fault detection problem is converted into an auxiliary nonlinear H∞ control problem.Then,with the help of Lyapunov functional approach,a sufficient condition for the desired fault detection filter is constructed in terms of certain linear matrix inequalities,which depend on not only the delay interval but also the delay interval occurrence rate and successful packet communication rate.Especially,a trade-off phenomenon between the maximum allowable delay bound and successful data packet transmission rate is found,which is typically resulted from the limited bandwidth of communication networks.The effectiveness of the proposed method is demonstrated by a simulation example.     

具有时变时滞的中立型Lurie系统鲁棒稳定性判据

针对一类具有时变时滞和时变结构不确定性的中立型Lurie控制系统的鲁棒稳定性问题,采用构造适当的Lyapunov函数结合自由权矩阵方法,并利用线性矩阵不等式技术,分别获得了保证该系统绝对稳定和鲁棒稳定的时滞相关充分条件,数值例子表明本方法的有效性和可行性.该成果对中立型Lurie控制系统稳定性的研究具有一定的参考和应用价值.     

基于LMI方法的轧机主传动系统机电振动H∞控制

为了抑制机电振动,保证对干扰有良好的动态抑制作用且无静态扰动误差,针对轧机主传动系统,建立了基于模型匹配二自由度系统的状态空间模型,并将轧机主传动系统机电振动控制设计问题归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈H∞控制器,以保证系统的鲁棒性.仿真研究结果表明,该方法有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时减小了轧制负荷扰动引起的动态速降.     

基于T-S模型的励磁系统控制器的设计

研究了基于T-S模糊模型控制理论下单机-无穷大电力系统的励磁控制设计。建立一系列局部动态模型表示系统在每个局部区域的动态行为,然后利用隶属度函数把这些局部模型连接起来构造一个全局动态模型,最后采用解线性矩阵不等式的方法,利用MATLAB/LMI工具箱得出了发电机励磁系统的控制器。仿真结果表明这种控制方法有效,且其控制效果优于PID控制。     

基于多目标粒子群算法的H2/H∞鲁棒控制设计

在多目标的鲁棒控制系统设计中,使用传统方法通常存在一定的保守性.应用粒子群算法研究多目标的鲁棒控制设计问题,提出了基于多目标粒子群算法H2/H∞鲁棒控制设计方法.数值仿真结果表明:与已有的LMI(线性矩阵不等式)方法相比较,用多目标粒子群算法获得的鲁棒控制器具有更好的鲁棒性能指标,降低了鲁棒控制设计的保守性.     

Model Reduction via Reducibility Matrix

In this work, a new model reduction technique is introduced. The proposed technique is derived using the matrix reducibility concept. The eigenvalues of the reduced model are preserved; that is, the reduced model eigenvalues are a subset of the full order model eigenvalues. This preservation of the eigenvalues makes the mathematical model closer to the physical model. Finally, the outcomes of this method are fully illustrated using simulations of two numeric examples     

不确定离散脉冲系统的保成本控制研究

许多实际系统都可归结为基于脉冲差分方程数学模型所描述的离散脉冲系统,针对此类离散脉冲系统,考虑一类范数有界时变参数不确定性和一个二次型性能指标,研究了其保成本状态反馈控制问题.首先根据李亚普诺夫稳定性理论与鲁棒控制的基本原理,给出了存在保成本控制器的一个充分条件,然后依据范数有界性参数不确定性已有的结论证明了该条件等价于一个线性矩阵不等式的可解性问题,并用这组线性矩阵不等式的可行解给出了保成本控制律的一个参数化表示.     

不确定时滞非线性混沌系统的鲁棒容错控制

研究了不确定时滞非线性混沌的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov泛函,运用线性矩阵不等式(LMI)的方法,利用不稳定不动点的控制,引入一种带时滞的状态反馈控制律,对传感器或执行器失效的情况,证明了一类非线性不确定时滞混沌系统对于传感器和执行器故障都具有完整性.结果表明,所给出的控制律不但可以实现对某些传感器故障的容错,而且在正常和故障情况下对于传感器和执行器故障都具有完整性.