一类非线性不确定性系统的H_∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析 ,以 Ricatti不等式的方式 ,给出了这类不确定性系统二次稳定的充分必要条件 ,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子 ,说明了本文的方法正确、有效。     

线性时滞系统的二次稳定和二次镇定

讨论了具有广义Frobenius范数有界不确定性的线性时滞系统的稳定性和镇定问题,给出了系统的二次稳定条件和二次稳定控制器设计,其中二次稳定条件是充分必要的,且由一个Riccati不等式给出;状态反馈二次稳定控制器可通过求解一个修正的Vriccati方程得到。     

一类不确定线性切换系统的二次鲁棒镇定

研究了一类不确定线性切换系统的二次鲁棒镇定问题。这类系统不仅包含不确定项,而且在输入通道中也包含不确定性。给出了这种不确定线性切换系统二次鲁棒镇定的充分条件。当某类矩阵是负定时在任意的切换策略下,可以保证系统的二次鲁棒镇定。     

混合PID/H∞鲁棒最小能量飞行控制系统设计

针对系统矩阵和控制矩阵参数不确定性控制问题,提出满足二次稳定和二次性能指标的H∞鲁棒控制器设计方法。以此方法为基础,采用区间模型描述飞行器动力学参数变化特征,给出一种能够满足二次稳定和二次性能指标要求的混合PID/H∞鲁棒最小能量飞行控制系统方案,仿真验证了控制器设计方法和混合PID/H∞鲁棒最小能量飞行控制系统的可行性。     

不确定多时滞系统的无记忆鲁棒H_∞控制器的设计

本文研究具有时变参数不确定性的多时滞系统的鲁棒H∞控制问题。基于Riccati方程处理方法,提出了一种使得对所有允许的不确定性,闭环系统二次稳定且具有给定干扰衰减度的无记忆线性定常状态反馈控制律的设计方法。     

不确定随机可变时滞系统的鲁棒稳定性

研究了一类不确定性随机可变时滞系统的指数鲁棒稳定性,利用Lyapunov函数和It公式,建立了这类系统的均方指数稳定和几乎必然指数稳定的代数判据。通过例子说明了所得判据的有效性。     

一类非线性不确定奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类含参数不确定性和非线性扰动的奇异时滞系统,研究了状态反馈鲁棒H∞控制器的设计问题。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式处理方法,给出了系统H∞控制器存在的充分条件和设计方法。所设计的H∞控制器保证了对所有允许的不确定性,相应的闭环系统不仅达到广义二次稳定,而且满足给定的H∞性能指标。最后,通过数值算例说明了所给方法的有效性。     

CSTR系统的Ⅱ型模糊控制器设计

将连续搅拌槽反应系统转化为带有结构时变不确定性的线性系统,利用二型模糊控制原理,对该不确定性系统进行控制器设计,从而达到对具有参数不确定性的复杂非线性连续搅拌槽反应系统的稳定控制。仿真结果表明Ⅱ型模糊控制器可以将带有时变时延特性且具有参数不确定性的CSTR系统,稳定控制在其不稳定的工作点上。     

三级倒立摆建模与H∞鲁棒优化保性能控制

针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动输入,从而将系统稳定问题转化为H∞范数求解问题.仿真实验结果证明,应用这种方法可以保证系统指数稳定,二次代价泛函满足性能指标,同时使系统具有相同H∞范数界γ.与传统方法相比,该方法对三级倒立摆的控制具有较强的鲁棒性,能够在系统存在外界干扰和不确定性时,仍能保持系统的稳定性.     

滞后细胞神经网络的鲁棒无源分析

考虑了多胞不确定性滞后细胞神经网络(DCNNs)的无源分析问题。基于近期研究成果和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了一个判定DCNNs无源性的新准则,这个新的准则实现了DCNNs系统矩阵和Lyapunov矩阵的完全分离。当DCNNs所受不确定性为多胞类型的不确定性时,该准则相对于基于二次稳定框架的准则而言,可以降低保守性。数值算例揭示了本文方法的有效性。     

一类非线性不确定时滞系统的模糊跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下，一类非线性不确定时变时滞系统的H_∞跟踪控制的设计问题.首先利用T-S时滞模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模，在不确定性满足增益有界条件下，通过LMI(Linear Matrix Inequalities)方法的计算，即可得到基于模糊模型的模糊H_∞跟踪控制律.基于Lyapunov稳定原理，证明了在此控制律作用下，不仅保证了闭环系统稳定，而且满足H_∞跟踪性能指标.最后利用提出的控制方案设计了空天飞行器高超声速飞行纵向通道的控制系统，并进行了仿真验证.仿真结果表明了控制方案的有效性.     

Robust reliable H_∞ control for a class of uncertain time-delay systems

This paper deals with the problem of robust reliable H∞ control for a class of uncertain nonlinear systems with time-varying delays and actuator failures. The uncertainties in the system are norm-bounded and time-varying. Based on Lyapunov methods, a sufficient condition on quadratic stabilization independent of delay is obtained. With the help of LMIs (linear matrix inequalities) approaches, a linear state feedback controller is designed to quadratically stabilize the given systems with a H∞ performance constraint of disturbance attenuation for all admissible uncertainties and all actuator failures occurred within the prespecified subset. A numerical example is given to demonstrate the effect of the proposed design approach.     

时滞依赖非线性广义系统鲁棒非脆弱H∞控制

针对状态和输入控制同时具有时滞依赖的不确定广义非线性系统,研究了鲁棒非脆弱H∞控制器的设计问题。假定其中的不确定性是范数有界的,并且系统的状态是完全可测的。通过构造广义Lyapunov函数,给出了使该非线性广义系统二次稳定的充分条件和非脆弱H∞控制器的存在条件。这些条件都是以线性矩阵不等式的形式给出的,当这些条件可解时,就可得到非线性广义系统的鲁棒非脆弱H∞控制器。最后,用数值算例及仿真验证了所给方法的有效性。     

一类大时滞网络控制系统的H_∞鲁棒控制

研究一类大时滞不确定网络控制系统的输出反馈H∞鲁棒控制问题。将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型,然后利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了输出反馈H∞鲁棒控制问题有解的充分条件。所设计的控制器使系统具有鲁棒性,能满足所给H∞范数指标。最后通过算例验证结果的有效性。     

Decentralized H∞ state feedback control for large-scale interconnected uncertain systems with multiple delays

Decentralized H∞ control was studied for a class of interconnected uncertain systems with multiple delays in the state and control and time varying but norm-bounded parametric uncertainties. A sufficient condition which makes the closed--loop system decentralized asymptotically stable with H∞ performance was derived based on Lyapunov stability theorem. This condition is expressed as the solvability problem of linear matrix inequalities. The method overcomes the limitations of the existing algebraic Riccati equation method. Finally, a numerical example was given to demonstrate the design procedure for the decentralized H∞ state feedback controller.     

一类切换LPV系统的鲁棒H_∞控制

研究一类切换线性参数变化系统的鲁棒H∞控制问题,假定各切换子系统的状态空间数据实时可测,且为在某一紧集上有界变化的参数.采用多参数依赖Lyapunov函数方法,设计相应切换线性参数变化系统的多参数依赖增益调度H∞控制器,与传统的共同Lyapunov函数方法相比,降低设计的保守性.考虑平均驻留时间切换逻辑,所设计的鲁棒H∞控制器确保闭环系统指数稳定,且具有一定的H∞扰动抑制水平.通过数值仿真验证文中方法的有效性.     

Dynamic extending nonlinear H∞ control and its application to hydraulic turbine governor

There exists a large class of nonlinear systems with uncertainties, such as hydraulic turbine governors, whose robust control problem is hard to solve by means of the existing robust control approaches. For this class of systems, this work presents a dynamic extending H∞ controller via both differential geometry and H∞ theory. Furthermore, based on differential game theory, it has been verified that the proposed control strategy has robustness in the sense that the disturbance can be attenuated effectively because the L2-gain from the disturbance input to the regulation output signal could be reduced to any given level. Thirdly, a robust control strategy for hydraulic turbine governor is designed according to the proposed extending H∞ control method, and has been developed into a real control equipment. Finally the field experiments are carried out which show clearly that the developed control equipment can enhance transient stability of power systems more effectively than the conventional controller.     

中立型随机时滞系统的时滞依赖鲁棒非脆弱H_∞控制

针对一类中立型随机时滞系统,本文利用随机Lyapunov稳定理论和Ito微分法则,研究了其非脆弱镇定和H∞控制问题。在控制器增益分别具有加法式摄动和乘法式摄动的情形下,推导出系统随机鲁棒可镇定和鲁棒H∞控制器存在的充分条件。通过求解线性矩阵不等式(linear matrix ine qualities,LMI),设计了中立型随机时滞系统的记忆状态反馈非脆弱控制器,并给出控制器的存在条件是时滞依赖。数值仿真结果表明,此控制器使中立型随机时滞系统的鲁棒性是随机稳定的,且具有干扰衰减系数γ∞。     

具有多重状态时滞与控制时滞的广义系统非脆弱保代价控制

针对一类不确定多时滞广义系统,该多时滞广义系统同时具有状态和控制时滞。假设不确定范数是有界的,且系统的状态是完全可测的,通过引进二次稳定性的概念,结合线性矩阵不等式的设计方法,给出了鲁棒非脆弱保代价控制的充分条件。通过对线性矩阵不等式的求解,可得非脆弱状态反馈鲁棒保代价控制器。该控制器对所有容许的不确定性,能保证闭环广义系统的稳定性,而且也能满足二次型代价函数的上界。最后,通过算例仿真表明所提出结论的可行性和有效性。     

不确定时滞离散模糊系统鲁棒H∞控制

研究了一类不确定离散时滞模糊系统的鲁棒H_∞稳定性问题．基于模糊Lyapunov-Krasovskii函数,应用并行分布补偿算法,设计了使模糊系统全局渐近稳定的控制器,提出并证明了一个新的判别闭环不确定离散时滞模糊系统鲁棒H_∞渐近稳定的充分条件．引入多个附加矩阵变量,可由一组线性矩阵不等式的解得到控制器．由于使用了模糊Lyapunov-Krasovskii函数,此鲁棒稳定条件比基于公共Lyapunov-Krasovskii函数的稳定条件的保守性更小,由仿真算例验证了结果．