一类非线性不确定时滞系统的时滞相关鲁棒H∞控制

针对一类具有状态非线性不确定性的时滞系统,基于适当形式的Lyapunov泛函和Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论了时滞相关型鲁棒H∞状态反馈控制器设计问题.在非线性不确定性满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统依赖于时滞的满足鲁棒H∞性能的一个充分条件,且控制器存在的充分条件由线性矩阵不等式组(LMIs)的形式给出,可以通过求解一个线性矩阵不等式组获得鲁棒H∞控制器.最后给出一个具体算例说明了该方法的有效性.     

具有分布时滞的随机区间系统的鲁棒镇定

研究了具有分布时滞的随机区间系统的鲁棒镇定问题.利用区间矩阵的分解技术、Lyapunov-Krasovskii泛函及It公式,得到了该系统鲁棒镇定的时滞依赖的非线性矩阵不等式判据,进而给出了该系统在不同情形下鲁棒镇定或鲁棒稳定的时滞依赖的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)判据.通过数值仿真说明了所得的LMI判别在实际应用方面的方便性和有效性.     

基于 LMI的广义不确定时滞系统鲁棒H∞控制

针对一类广义不确定时滞系统,假定其中的不确定性是范数有界的和系统的状态是完全可测的,基于线性矩阵不等式(linearmatrixinequality,LMI),通过构造Lyapunov泛函,给出了一种鲁棒H∞状态反馈控制器的设计,仅通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到鲁棒H∞状态反馈控制器。并证明了该方法不仅使得相应的闭环系统渐进稳定,又能保证闭环系统从扰动到受控输出之间传递函数的H∞范数不大于给定的指标值。用数值算例验证了所给方法的有效性。     

不确定线性时滞系统时滞相关状态反馈鲁棒镇定

利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,基于积分不等式,讨论了不确定线性时变时滞系统时滞相关状态反馈鲁棒镇定问题。采用线性化处理技术将非线性矩阵不等式（nonlinear matrix inequality, NLMI）转化为线性矩阵不等式（linear matrix inequality, LMI）,获得的鲁棒镇定准则只有一个易于选择的待定参数,避免了参数选择不当带来的保守性,数值例子说明本文方法的有效性。     

不确定离散广义时滞系统的静态输出反馈控制

针对一类不确定离散时滞广义系统,给出了静态输出反馈控制器的设计方法.首先基于标称离散广义时滞系统的稳定条件,以受限线性矩阵不等式形式,得到闭环离散广义时滞系统正则、因果且渐近稳定的充分条件,同时利用受限矩阵不等式的可行解给出静态输出反馈控制器的设计方法;然后采用矩阵的正交补,把求受限线性矩阵不等式的可行解问题转化为求严格线性矩阵不等式的可行解;最后的数值实例说明了所给方法的有效性和正确性.     

基于不确定时滞模型的鲁棒AQM控制器设计

针对网络环境的不确定性和网络参数的时变性,采用不确定时滞系统模型对网络拥塞控制问题进行了研究。给出了利用线性矩阵不等式方法判定主动队列管理(active queue management,AQM)系统稳定的充分条件,以及基于求解非线性矩阵不等式的AQM控制器参数设计方法,设计了基于线性矩阵不等式的含时滞静态输出反馈控制器。仿真结果表明,利用该方法所得到的控制器是有效的,在变化的网络环境下,其动态响应更快,稳态波动更小。     

一类线性时滞系统的时滞依赖稳定性研究

针对一类带有参数不确定性的线性时滞系统,研究其时滞依赖稳定性问题。采用改进的Lyapunov-Krasovskii泛函方法给出了线性时滞系统基于线性矩阵不等式的时滞依赖稳定的充分条件,在定理的证明中结合牛顿公式改进了一系列二次型积分不等式,从而有效降低了定理保守性。最后给出2个计算实例,通过与现有方法的比较可以看出本文方法的更加有效,且得到的最大时滞具有更小的保守性。     

不确定关联系统时滞依赖输出反馈分散H∞控制

研究了一类具有时滞依赖的不确定关联系统输出反馈分散H∞控制问题,并且假定其中的不确定项是时变的和范教有界的.设计了分散输出反馈控制器,结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法、时滞积分矩阵不等式技巧和变量替代法,导出了此类系统的时滞依赖分散H∞控制的线性矩阵不等式(LMI)充分条件.数值例子说明了提出方法的有效性.     

区间Lurie时滞系统鲁棒绝对稳定性的LMI方法

对于区间Lurie时滞控制系统 ,构造了关于Lurie型Lyapunov泛函中正定矩阵和积分项系数的线性矩阵不等式 (LMI) ,通过LMI的解构造的Lyapunov泛函来保证系统的鲁棒绝对稳定性 ,不必选择和调整参数。分别讨论了无穷扇形角和有限扇形角的情形 ,所获得的结果适用于系统具有多个非线性执行机构的情形。最后给出一个实例说明本方法的有效性 ,并通过实例分析了扇形角的大小与鲁棒稳定度的关系。     

具有不确定性和非线性扰动的时滞关联大系统的鲁棒稳定性条件

利用Lyapunov函数方法和M-矩阵特性,重点讨论了一类具有不确定性和非线性扰动的时滞关联大系统的鲁棒稳定性,导出了此类系统时滞无关稳定性条件,改进和推广了现有文献的结论.     

Delay-dependent passive control of linear systems with nonlinear perturbation

The problem of delay-dependent passive control of a class of linear systems with nonlinear perturbation and time-varying delay in states is studied. The main idea aims at designing a state-feedback controller such that for a time-varying delay in states, the linear system with nonlinear perturbation remains robustly stable and passive. In the system, the delay is time-varying. And the derivation of delay has the maximum and minimum value. The time-varying nonlinear perturbation is allowed to be norm-bounded. Using the effective linear matrix inequality methodology, the sufficient condition is primarily obtained for the system to have robust stability and passivity. Subsequently the existent condition of a state feedback controller is given, and the explicit expression of the controller is obtained by means of the solution of linear matrix inequalities （LMIs）. In the end, a numerical example is given to demonstrate the validity and applicability of the proposed approach.     

ROBUST STABILITY WITH GUARANTEEING COST FOR DISCRETE TIME-DELAY SYSTEMS WITH NONLINEAR PERTURBATION

The problems of robust stability and robust stability with a guaranteeing cost for discrete time-delay systems with nonlinear perturbation are discussed. A sufficient criterion for robust stability is established in an LMI framework and a linear convex optimization problem with LMI constraints for computing maximal perturbation bound is proposed. Meanwhile, a sufficient criterion for robust stability with a guaranteeing cost for such systems is obtained, and an optimal procedure for decreasing the value of guaranteeing cost is put forward. Two examples are used to illustrate the efficiency of the results.     

适于高超声速飞行器的三维非线性滑模制导律

综合考虑高超声速飞行器末制导过程中的运动耦合和参数扰动问题,设计了一种适于高超声速飞行器的三维非线性伪最优滑模制导律。首先,针对运动耦合问题,定义视线旋量和视线旋量速度,构建了基于视线旋量和视线旋量速度的高超声速飞行器三维非线性制导参考模型;然后,针对参数扰动问题,基于变结构控制理论,推导出一种适于多约束制导要求的三维非线性滑模制导律,并通过理论推导证明了该制导律的稳定性;最后,引入伪控制变量,完成了制导参数的优化,从而完成三维非线性伪最优滑模制导律的设计。该制导律能够从理论上克服运动耦合和参数扰动问题,其制导参数又满足一定物理意义下的最优性。仿真结果验证了制导律的有效性。     

Robust Absolute Stability of General Interval Lur''''e Type Nonlinear Control Systems

1. INTanDUCTIONIt is wellknown that the absolute stability problem for Lur'e type noIilinear control systems has been studiedby many researchers (NarendIa and Taylor 1993, Zhao 1993, Xiong 1995, Haddad 1995, Park 1998). Grujic andPetkovski (1987) and Tsypkin et al. (1993) gave robust circle criterion and robust popov criterion for absolutestability of Lur'e system. Tesi aJnd Vicino (1991), Dahleh, et al. (1993), Mori, et a1. (1995), Wada, et al. (1996,1998) investigated the parametri…     

三维AoA目标跟踪的二次约束卡尔曼滤波算法

在基于到达角(angle of arrival, AoA)的三维目标跟踪中, 伪线性卡尔曼滤波具有稳定性高和计算复杂度低的优点, 但是严重的偏差问题使其跟踪精度迅速下降。针对该问题, 提出一种二次约束卡尔曼滤波(quadratic constraint Kalman filter, QCKF)算法。首先引入涉及所有观测噪声项的增广矩阵, 然后建立与线性卡尔曼滤波等价的目标函数并且附加含有二次项的约束条件, 以此降低偏差影响, 实现更准确的状态更新。QCKF算法采用广义特征值分解求解约束优化问题, 无法直接通过状态更新表达式推导其协方差矩阵, 因此利用约束条件以及矩阵扰动方法完成协方差矩阵更新。仿真分析表明, QCKF算法相较于其他非线性滤波算法具有更优的跟踪性能, 不仅在低噪声条件下可达到后验克拉美罗下界, 而且当噪声严重时能够显著降低跟踪误差, 并且计算开销不高。     

一类非线性切换系统的稳定性分析

主要研究了一类非线性切换系统在某种切换律下的稳定性。证明了如果所有的子系统是线性时变的,并且在系统的Cauchy矩阵的范数满足某种条件的情况下,整个切换系统在任意切换律下是全局指数稳定的。研究了其带非线性扰动项的系统,在适当的假设下,建立了这种系统的全局稳定性特性。研究了某些子系统不满足上述Cauchy矩阵的范数条件的切换系统在某种切换律下的稳定性特性。     

不确定Lurie型控制系统的绝对稳定性

讨论了区间非线性Lurie型控制系统的鲁棒绝对稳定性.用Lyapunov函数法研究了区间非线性Lurie型直接控制系统和间接控制系统的鲁棒绝对稳定性;给出了区间非线性Lurie型直接控制系统和间接控制系统鲁棒绝对稳定的充分条件;建立了区间非线性Lurie型控制系统鲁棒绝对稳定与区间矩阵稳定的关系.     

随机扰动下一类混沌系统的同步

基于工程上广为应用的非线性鲁棒观测器思想,在随机扰动存在的情况下,对一类混沌系统成功地实现了同步。响应系统分两步进行设计,首先利用矩阵理论通过线性变换将受扰混沌系统进行扰动解耦,使系统部分状态与扰动无关,然后针对扰动解耦系统设计非线性观测响应系统。同时结合混沌吸引子有界性这一特点,将观测器存在条件化为求解系统的LMI,最终的仿真结果证明了该方法的有效性。     

一类具有未知参数干扰的混沌系统的同步

利用主动控制思想实现了两个具有未知参数干扰的不确定混沌系统的同步。通过在控制器中添加误差补偿项来消除参数干扰对系统同步的影响,并利用矩阵理论中盖格尔圆定理给出了控制器中线性部分参数取值的一般范围。理论分析证明,所设计的响应系统能使同步误差收敛到零。最后针对Lorenz系统进行了仿真,结果表明设计的控制器是有效的。     

基于最小扰动相关去噪法股票投资组合风险优化

金融相关矩阵的计算是构建金融投资组合的基础.为解决金融相关矩阵的“维数灾祸”问题,进而促进金融投资组合风险的优化,受基于随机矩阵理论(RMT)和特征向量的Krzanowski稳定性的KR去噪法的启发,对收益相关矩阵特征值增大时的特征向量最小扰动进行了数学推导,并将以该扰动衡量的特征向量的Krzanowski稳定性引入到RMT去噪法中,进而建立对金融收益相关矩阵去噪的KRMIN方法. KRMIN法对KR法的算法进行了两方面的优化.一方面, KRMIN法对KR法的特征值设定方法进行了扩展; 另一方面, KRMIN法采用模拟退火算法计算特征值.理论研究表明,由于在收益相关矩阵特征向量的稳定性和特征值算法准确性上的优势, KRMIN方法将获得比KR法更好的组合风险优化效果.通过bootstrap方法,开展了将LCPB法、PG+法、KR法和KRMIN法用于不同数量股票的投资组合优化的实证研究.结果表明: LCPB法、PG+法、KR法和KRMIN法都能通过股票收益相关矩阵去噪而带来投资组合风险的优化;基于收益相关矩阵特征向量的Krzanowski稳定性的KR法和KRMIN法的组合风险比其他两种方法更低;由KRMIN法得到的收益相关矩阵的特征向量稳定性和组合风险优化效果好于KR法.