时滞交联系统的H_∞滤波设计

基于T-S模糊模型方法,针对一类时滞交联系统,提出了一种集中H∞滤波设计新方案.通过构造新的模糊线积分李雅普诺夫泛函,给出了整体滤波误差系统时滞相关的集中H∞滤波设计LMI条件,降低了性能指标的保守性.最后通过仿真例子说明了所提方法的有效性和优越性.     

基于随机输入状态稳定的It型系统H_∞预测控制

针对一类具有持续扰动和控制约束的连续时间It型系统,研究其H∞预测控制问题.用随机输入状态稳定刻画系统的稳定性,基于Lyapunov函数、It公式和线性矩阵不等式(LMI)方法,通过求解带有终端代价函数的min-max优化问题,得到保证闭环系统随机输入状态稳定的H∞预测控制器.数值仿真验证了方法的有效性.     

一类不确定广义时滞系统的鲁棒H_∞观测器

针对一类不确定广义时滞系统,采用线性矩阵不等式处理方法,给出了具有时滞的线性鲁棒H∞观测器问题可解的充分条件.所设计的观测器保证了相对于能量有界的外界扰动信号,滤波误差系统是正则、稳定和无脉冲的,而且满足给定的H∞性能指标.数值算例验证了方法的可行性.     

一类不确定非线性切换时滞系统的鲁棒H_∞性能分析

讨论了一类不确定非线性时滞切换系统,研究了其鲁棒稳定性问题.对矩阵进行分解,构造依赖于矩阵分解的Lyapunov函数并基于凸组合技术,设计了一类依赖于状态的切换信号,从而得到这类系统在扰动ω(t)为零的前提下渐近稳定的充分条件以及ω(t)非零时具有抗衰减数γ.     

基于H_∞理论的广义系统鲁棒预测控制

运用线性矩阵不等式方法,研究了基于H∞的广义系统的鲁棒预测控制问题.通过给出性能指标上界,将求解H∞性能指标问题转化为LMI优化问题.在每个采样时刻,通过求解一组线性矩阵不等式,得到状态反馈控制律,并证明了优化问题在初始时刻的可行解能够保证闭环系统渐近稳定.     

基于增广Lyapunov泛函的不确定时滞系统的时滞相关鲁棒H∞控制

研究了一类不确定时滞系统的鲁棒H∞控制问题.利用增广Lyapunov泛函并结合自由权矩阵方法,得到使得闭环系统鲁棒渐近稳定且具有给定的H∞性能的时滞相关充分条件.基于相应的线性矩阵不等式的可行解,给出了不确定时滞系统的状态反馈鲁棒H∞控制律.仿真实例表明了本文方法的有效性.     

时滞不确定系统的H∞控制器设计

针对多时滞不确定系统,用Riccati和LMI相结合的方法设计了一个H∞控制器.该方法的要旨在于只要相应的ARE 和LMI存在正定解,就能设计出H∞控制器.同时用仿真验证了该H∞控制器不但保证了闭环系统鲁棒渐近稳定,而且对于所有容许的不确定性,其H∞范数小于某一常数r,并且其系统响应都趋向稳定.     

H_2/H_∞双重最优控制器

首先给出了所有H_2最优控制器的参数化形式,在此基础上,提出同时也满足H_∞范数限制的控制器存在的充要条件。证明了通过求解两个代数Riccati方程,即可得到H_2/H_∞最优控制器。     

一类离散时间线性系统有限时间H_∞预测控制

针对一类时不变、有限能量外部干扰的线性离散时间系统,研究了有限时间H_∞预测控制问题.给出了线性系统有限时间H_∞预测控制问题的定义,通过构造Lyapunov-Krasovskii函数并结合矩阵不等式技术,给出了系统有限时间H_∞预测控制器有解的充分条件;进一步,将该问题转化为具有线性矩阵不等式约束的优化问题,并给出了相应的求解算法.数值算例和仿真对比表明了该设计方法的有效性.     

高阶随机时变时滞非线性系统的输出反馈

利用随机系统的稳定性理论,结合Back-stepping设计方法并选择合适的李雅普诺夫函数,研究了一类高阶随机时变时滞非线性系统的输出反馈镇定问题.为系统设计了状态反馈控制器和输出反馈控制器,所设计的光滑输出反馈控制器保证了闭环系统的平衡点为依概率全局渐近稳定的.仿真示例验证了控制方案的有效性.     

变时滞随机大系统的输出反馈分散控制

研究了一类具有严反馈形式的变时滞随机非线性大系统,其互联项满足线性增长约束,选择了适合这类组合非线性系统的分散状态观测器,应用Backstepping方法,通过选取适当的四次型控制Lyapunov-Krasovskii泛函,并参照Lyapunov-Krasovskii泛函定理,设计了输出反馈分散控制器,使得其闭环系统的平衡点在概率意义下时滞无关渐近稳定。通过仿真实验,其结果表明了该控制算法的有效性。     

一类不确定离散系统的时滞依赖保成本H∞控制

针对一类具有状态时滞的不确定离散系统, 研究了其时滞依赖的保成本与鲁棒H∞控制问题. 通过引入状态变换, 提取出时滞因子, 基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法, 得到了保成本H∞状态反馈控制器存在的一个充分条件, 以LMI的可行解构造出相应的状态反馈控制律. 算例验证了该设计方法的有效性, 并且可以通过调节时滞相关度因子得到不同的时滞界限和控制器增益K.     

不确定时滞系统的滑模控制

考虑同时存在状态不确定性和控制不确定性的时滞系统的滑模控制问题,其中控制不确定性是不匹配的。利用Lyapunov方法和线性矩阵不等式技术,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件。利用该线性矩阵不等式的解可以得到所设计的滑模控制律和滑模面。从理论上证明了该滑模控制律能保证状态轨迹被驱动到指定的切换面上。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一类随机前馈时变时滞非线性系统的状态反馈控制

基于低增益齐次占优技术和坐标变换等方法,针对随机前馈并且输入和状态均有时间延迟现象的非线性系统,主要研究其状态反馈控制问题.通过构造合适的Lyapunov泛函,巧妙地设计出了一个与时间延迟互为独立的状态反馈控制器,该控制器可以使整个闭环随机系统的平衡点是依概率全局渐近稳定.最后,仿真示例表明了该控制器设计方法是行之有效的.     

时滞网络控制系统的H∞控制器设计

利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式工具,给出了H∞控制器存在的时滞相关充分条件.建立了一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,利用Matlab软件中的LMI工具箱求解,给出H∞最优控制器的设计方法.     

主动悬架非脆弱H_∞控制器设计

考虑车辆建模不确定性和执行器参数不确定性,基于2自由度1/4车辆模型设计主动悬架的非脆弱H_∞控制器,使悬架加速度、悬架动扰度、轮胎形变量得到优化。非脆弱H_∞控制器通过LMI(linear matrix inequality,线性矩阵不等式)算法求解,并在Matlab7.0/Simulink环境下搭建仿真模型进行仿真分析。研究结果表明:该控制器能有效改善车辆的乘坐舒适性,较好地解决平顺性与操纵稳定性之间的矛盾。     

一类含有时滞的高阶随机非线性系统的状态反馈镇定

利用随机系统的反推设计方法,研究了一类高阶随机时变时滞非线性系统的状态反馈镇定问题.根据随机系统的稳定性定理,采用Lyapunov泛函设计了一个状态反馈控制器,该状态反馈控制器使得整个闭环系统的平衡点是依概率全局渐近稳定的.本文研究的具有不同阶数的随机高阶非线性系统是以往结果的一个推广,仿真示例验证了所设计状态反馈控制器的可行性和有效性.     

连续时滞系统的带有极点配置约束的鲁棒H∞滤波器设计

基于线性矩阵不等式方法,针对连续时滞系统,给出鲁棒H∞滤波器的设计;进而给出了使得一类不确定时滞系统的所有极点配置在一个给定的LMI区域中的H∞滤波器设计方法。最后,通过一个数值例子说明了本文设计方法的有效性。     

离散时间状态时滞系统RHC镇定控制

本文研究了离散时间状态时滞系统的RHC(receding horizon control)镇定问题.构造了一个条件期望形式的性能指标,得到了系统可镇定的充分条件:性能指标中的加权矩阵满足给定的矩阵不等式,并且该矩阵不等式可以转化为线性矩阵不等式进行求解.在满足可镇定的条件下,利用极值原理和线性二次最优控制的方法,求出显式的RHC镇定控制器.