离散多智能体系统中分布式事件触发的H∞滤波

研究了具有切换拓扑的离散时间多智能体系统的事件触发H_∞滤波问题.构造了一种新的分布式事件触发控制方案,以确定是否每个智能体应该传输当前采样数据到滤波器,从而有效的节约网络资源.考虑到网络诱导时延的存在,同时利用马尔可夫过程对网络拓扑的切换进行建模,采用事件触发控制方案并结合所提的H_∞滤波器,将分布式滤波误差系统建模成一个具有多时变时延的闭环系统.利用包含多区间上下界信息的Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式方法,得到了保证闭环系统实现具有H_∞性能指标渐近稳定性的一些充分条件和H_∞滤波器参数的设计方法.最后,通过两个数值算例说明了该方法的有效性.     

基于动态事件触发机制的饱和2-D系统输出反馈H∞控制

针对一类由Roesser模型描述的饱和2-D系统,为了缓解网络数据传输压力,研究基于动态事件触发机制的输出反馈H_∞控制器设计问题.首先,构建此类不确定饱和2-D系统的数学模型;其次,提出一种动态事件触发机制决定当前信息能否传输到网络,以降低信号的更新频率;运用Lyapunov函数方法,通过引入非负标量mu,得到保证相应闭环系统满足一定H_∞性能指标的充分条件及输出反馈控制器的存在性判据;此外,利用锥补线性化算法,将输出反馈控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式约束下的非线性最小化问题;最后,结合数值仿真验证基于动态事件触发机制的输出反馈控制方法的有效性和可行性.     

时延网络化控制系统的H2/H∞混合控制

针对存在多步随机传输时延的网络化控制系统模型 ,研究了其随机稳定性及H₂/H_∞混合控制问题 .在一定的系统通信控制模式下 ,网络传输时延可以建模为一个马尔可夫随机过程 ,通过增广系统状态的方法将原系统转化为一个具有随机跳变系数的离散系统 ,同时通过建立随机跳变Lyapunov函数 ,构建了满足系统随机稳定的H_∞次优和H₂/H_∞混合控制状态反馈控制器 .该控制器可通过求解一组耦合的矩阵不等式而得 .     

基于网络的离散切换时滞系统故障检测和控制器协同设计

针对带有时变时滞和数据包丢失的离散网络切换控制系统,提出在任意切换信号下的闭环故障检测和控制器协同设计策略;基于平均驻留时间和李雅普诺夫(LKF)方法,给出并证明离散切换时滞动态系统指数均方稳定且具有满意的H_∞性能指标的充分条件;将离散网络切换时滞系统的控制器和故障检测滤波器的参数求解转化为可行的凸优化问题,确保残差和故障估计误差尽可能小.仿真实验结果验证了所提出方法的有效性.     

离散系统多步观测时滞的H∞输出反馈控制

针对一类多观测时滞离散系统, 本文提出了基于Krein空间理论解决H_∞输出反馈问题的新方法. 利用H_∞输出反馈控制问题与不定二次型之间的关系, 时滞系统的H-infinity控制问题分解为LQ问题和时滞的H_∞估计问题. 通过重组观测, 时滞的H_∞估计问题可转化为无时滞的H_∞估计问题, 从而给出由两个Riccati方程决定的H_∞控制器存在的充要条件. 本文的方法不需要增广系统.     

具有分布时滞和随机测量数据丢失的离散切换系统H∞滤波

由于传感器间接失效、信号带宽限制等原因,测量数据丢失和分布时滞成为无线传感器网络中的常见现象,若不能有效地考虑这些现象对系统的影响,则无法保证系统的性能.为此,针对一类具有分布时滞和随机测量数据丢失的离散切换系统研究H_∞滤波问题,采用已知概率的Bernoulli随机序列描述测量数据丢失,构造Lyapunov-krasorskii函数,基于平均驻留时间法和LMI技术提出保证滤波误差系统均方指数稳定且满足H_∞性能的充分条件.数值仿真验证了所提出方法的可行性.     

网络环境下连续切换系统观测器和控制器设计

研究具有随机时变时滞和系统不确定性的网络化切换控制系统基于观测器的鲁棒H_∞控制器设计问题.首先,采用满足Bernoulli分布的随机序列来描述数据传输过程中的时变时滞现象;然后,在具有平均驻留时间(ADT)的切换信号下,设计基于观测器的控制器,目的是估计系统的状态以及衡量系统对扰动的鲁棒性;最后,基于李雅普诺夫(LKF)方法给出系统均方指数稳定且具有满意的H_∞性能指标的充分条件,并以线性矩阵不等式(LMI)形式给出观测器和控制器的求解方法.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

不确定Delta算子系统的鲁棒H∞重构控制

讨论一类含有参数不确定和执行器故障的Delta算子系统鲁棒H_∞ 重构控制设计问题. 通过利用故障检测与隔离(FDI)技术, 在考虑不可检测故障执行器输入为能量有界的干扰信号情形下, 基于H_∞ 干扰抑制的思想, 给出了系统可鲁棒H_∞ 镇定的充分条件. 所设计的控制器可使闭环系统鲁棒稳定, 而且对可允许的不确定性和执行器故障具有一定的H_∞ 性能. 数值例子说明了本文设计方法的有效性.     

基于Delta算子的时变时延网络系统鲁棒$H_{{infty}}$滤波

研究基于Delta算子的时变时延网络控制系统鲁棒H_∞滤波问题,不确定性存在于状态方程中,并满足范数有界.利用时滞系统理论对系统进行建模,构造滤波误差系统.采用Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式的方法,对系统中的不确定性进行处理,并对误差系统的鲁棒H_∞性能进行分析,提出一种基于Delta算子的鲁棒$H_{\infty     

基于T-S 模糊模型的网络控制系统非脆弱H∞ 跟踪控制

针对一类T-S 模糊模型描述的网络控制系统(NCSs) 非脆弱H_∞跟踪控制问题进行研究. 首先, 综合考虑网络中数据传输时滞和数据丢包的影响, 采用输入时滞法和并行分布补偿(PDC) 技术, 建立基于T-S 模糊模型的NCSs 状态跟踪误差模型; 然后, 利用Lyapunov 方法和改进的自由权矩阵方法, 基于线性矩阵不等式(LMI), 给出满足系统H_∞ 跟踪性能的条件, 并给出非脆弱模糊控制器设计方法; 最后, 通过仿真实例表明了该方法的有效性.     

离散时滞网络化系统H∞控制

研究了一类包含网络诱导时滞、数据丢包以及错序等非理想网络模型的H_∞控制问题。针对以往H_∞控制器设计算法的缺点,通过建立新的差分不等式,提出了一个新的改进算法。新算法具有保守性弱、不需事先给定H_∞范数上界以及不需要计算逆矩阵等特点。数值仿真例子表明,新算法是有效的。     

Delta算子描述系统的非脆弱H∞滤波器设计

研究了一类Delta算子描述的线性系统非脆弱H_∞滤波问题. 所设计的滤波器具有乘性的滤波器增益变化.采用线性矩阵不等式方法, 给出H_∞滤波器存在的充分条件, 所设计的滤波器在一定的乘性参数变化情况下, 仍能保证滤波误差系统渐近稳定, 且具有一定扰动抑制性能. 数值仿真例子说明了设计方法的有效性.     

DoS攻击下信息物理系统的无模型H∞控制

针对动态模型未知的信息物理系统在拒绝服务(DoS)攻击下的安全控制问题,提出无模型的H_∞控制方法,其中DoS攻击具有代价约束且连续攻击次数有界.首先,利用量测数据设计丢包情形下的Smith预估器对当前状态进行预测,并给出了量测反馈H_∞控制器的结构形式;其次,利用博弈论将H_∞控制问题转化为二人零和博弈问题,从而给出控制器增益的设计方法;进一步,基于Q-learning方法设计模型未知下的控制器增益在线求解算法,实现系统的安全H_∞控制;最后,通过雕刻机平台的仿真和实验验证所提出方法的有效性.     

一类非线性时滞系统的H∞鲁棒故障检测滤波器设计

研究一类受时变时滞影响的非线性不确定系统H_∞鲁棒故障检测滤波器设计问题.首先采用基于观测器的故障检测滤波器作为残差产生器,将故障检测滤波器设计归结为H_∞滤波问题;然后应用Lyapunov-Krasovskii方法,推导并证明了问题可解的依赖时滞的充分条件,通过求解线性矩阵不等式得到了观测器增益矩阵的解;最后通过算例验证了所提出方法的有效性。

     

一类带有时滞的广义系统的H∞控: 一种LMI方法

利用线性矩阵不等式方法研究了一类带有时滞的广义系统的H_∞ 控制问题. 在一定条件下, 一个时滞奇异系统可以转化成由一个微分方程和一个代数方程组成的系统, 基于线性矩阵不等式方法给出了使这类系统H_∞干扰抑制性能指标满足要求的无记忆状态反馈控制设计.     

混合H2/H∞鲁棒控制器设计

在状态空间描述下,定义了混合H₂/H_∞控制的完整信息、完整控制、干扰顺馈、输出估计这4种典型情况.在二次稳定意义上,讨论了混合H₂/H_∞的性能指标,及这4种典型情况的混合H₂/H_∞线性反馈控制器设计,给出了充分必要条件.在典型情况分析的基础上,研究一般意义上的混合H₂/H_∞反馈控制器设计.H₂和H_∞的干扰输入阵及性能评价函数各不相同时的混合H₂/H_∞反馈控制器,与H₂和H_∞控制器设计相似,归结为解两个Riccati方程.但这两个Riccati方程含有参数,最优解要通过搜索这两个参数得到.结果包含了单纯的H₂和H_∞设计,可看作是H₂,H_∞和混合H₂/H_∞的统一设计方法.最后通过一个简单的例子,说明了控制器设计方法的可行性.     

有限时间H∞控制系统设计的精细积分方法

按照结构力学与最优控制的模拟理论, H_∞ 状态反馈控制系统的最优H_∞ 范数γop 可以通过求广义Rayleigh商的最小本征值得到. 利用精细积分法和扩展的Wittrick_Williams(W_W )方法, 可以求解有限时间H_∞ 状态反馈控制的Riccati微分方程, 并确定其最优H_∞ 范数γop, 实现控制系统的设计. 在此基础上, 闭环H_∞ 控制系统状态方程的解也可以由精细积分法计算, 虽然     

时变不确定离散时滞系统的H∞鲁棒控制

研究了一类线性不确定离散时滞系统的H_∞鲁棒控制问题,其时变不确定项是范数有界的,但无需满足匹配条件.基于线性矩阵不等式 (LMI)方法,得到了可H_∞鲁棒镇定的一个充分条件.通过求解一个特定的线性矩阵不等式,即可获得H_∞状态反馈控制器.具体算例说明了该方法的有效性.     

广义系统H∞多步预报器设计

基于格林空间中的新息分析方法和卡尔曼滤波理论, 首次给出了广义系统H_∞多步预报器存在的充要条件和一种简单的计算方法. 本文将广义系统的H_∞多步预报问题转化为带有当前观测和时滞观测的格林空间中广义系统最小方差估计问题, 然后引入新息重组序列解决该最小方差估计问题. 通过求解维数与变换后的系统相同的两个黎卡提方程得到了H_∞预报器, 避免了处理带观测时滞系统时常采用的系统增广方法. 数值例子表明利用本文的新息重组方法计算广义系统H_∞多步预报器比用系统增广方法计算量小.     

基于H_/H∞未知输入观测器的线性切换系统故障检测

利用H_/H_∞未知输入观测器方法研究线性切换系统的故障检测问题.将未知输入干扰分解为可解耦和不可解耦两部分,从估计误差中消除可解耦部分,再使用加权H_/H_∞混合性能指标表示剩余未知输入和故障对残差的影响,将故障检测问题等价为加权H_/H_∞未知输入观测器设计问题.根据平均驻留时间技术和多Lyapunov函数方法设计了故障检测器参数,并利用松弛矩阵方法得到了进一步的结果.通过一个仿真例子对所提出方法进行了验证.