一类非线性切换系统鲁棒H∞可靠控制

为了克服扰动与执行器故障对控制系统的影响，使系统具有抗干扰性和可靠性，针对一类不确定非线性切换系统，研究了在任意切换规则下鲁棒H∞可靠控制问题．首先，系统所有矩阵同时含有参数不确定性，并且系统也存在未知非线性扰动．当执行器存在故障时，基于线性矩阵不等式技术以及公共李亚普诺夫函数方法得到鲁棒H∞可靠控制器，使切换系统在任意切换律下全局二次稳定并且满足H∞性能指标．最后，通过求解凸优化问题得到了鲁棒H∞最优可靠控制器．仿真结果表明控制器在任意切换规则下是可行和有效的．     

不确定奇异周期系统的鲁棒容错H_∞控制

针对一类具有外部扰动输入的不确定奇异周期系统,研究了该类系统的鲁棒容错H∞控制的问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件。利用线性矩阵不等式(LMI)和李雅普诺夫不等式的分析方法提出了不确定奇异周期系统的鲁棒二次稳定和鲁棒二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到了该类系统鲁棒容错H∞控制的充分和必要条件,并给出了系统状态反馈鲁棒容错H∞控制器的设计方法,所设计的H∞控制器既保证了闭环系统对故障发生时的鲁棒性,又能保证系统满足一定的H∞性能γ。研究成果是不确定奇异定常系统鲁棒容错H∞控制结论向不确定奇异周期系统的推广,因而具有较大的理论意义。最后,文章给出的数值算例证明了结论的有效性。     

不确定奇异周期系统的鲁棒容错H_∞控制北大核心CSCD

针对一类具有外部扰动输入的不确定奇异周期系统,研究了该类系统的鲁棒容错H∞控制的问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件。利用线性矩阵不等式(LMI)和李雅普诺夫不等式的分析方法提出了不确定奇异周期系统的鲁棒二次稳定和鲁棒二次可镇定且具有H∞性能指标的概念,得到了该类系统鲁棒容错H∞控制的充分和必要条件,并给出了系统状态反馈鲁棒容错H∞控制器的设计方法,所设计的H∞控制器既保证了闭环系统对故障发生时的鲁棒性,又能保证系统满足一定的H∞性能γ。研究成果是不确定奇异定常系统鲁棒容错H∞控制结论向不确定奇异周期系统的推广,因而具有较大的理论意义。最后,文章给出的数值算例证明了结论的有效性。     

一类不确定时滞线性切换系统的鲁棒H∞控制

不确定因素和时滞是现实控制系统中经常存在的问题,在切换系统中,这种问题尤为突出。而状态反馈和鲁棒控制的加入便有效地解决了这些情况对系统稳定性的影响。本文针对一类存在状态时滞和不确定因素的线性切换系统的状态反馈控制问题,研究在公共Lyapunov函数下,满足特定鲁棒H∞性能时,状态反馈控制器存在的条件和求解方法。运用Schur补引理,得出相应的不等式和定理,并进一步将其转化为线性矩阵不等式（LMIs）,利用MATLAB进行仿真证明了结论的有效性。     

执行器随机失效系统鲁棒预测容错切换控制

针对一类具有执行器随机失效问题的离散线性系统,提出一种基于故障概率情况下的鲁棒预测容错切换控制方法。首先,将工业过程建立成新型多自由度状态空间模型,设计含有故障概率的容错控制器;其次,引入系统故障和其恢复时的随机概率,利用李雅普诺夫判据给出基于线性矩阵不等式形式的稳定性条件,再通过指数稳定的相关证明求解出不同执行器切换时的稳定条件,以保证系统故障时容错控制与无故障时常规控制间的切换;然后,控制器设计时还充分考虑了设定值变化时所产生的跟踪误差带来的影响。最后,通过仿真结果验证了所提方法的可行性。     

不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制

讨论了一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题．首先,基于多Lyapunov函数方法,设计状态反馈控制器以及切换律,使得对于所有允许的不确定性．相应的闭环系统渐近稳定又具有指定的L2-增益．该问题可解的充分条件以一组含有纯量函数的偏微分不等式形式给出,此偏微分不等式较一般Hamilton-Jacobi不等式更具可解性．所提出的方法不要求任何一个子系统渐近稳定．接着作为应用,借助混杂状态反馈策略讨论了非切换不确定非线性系统的鲁棒H∞控制问题．最后通过一个简单例子说明了控制设计方法的可行性．     

一类不确定切换系统的容错控制与极点配置

分析一类非线性不确定切换系统的容错控制与基于状态反馈的极点配置。系统包含有界未知结构的不确定性和未知非线性项。在各子系统不稳定的前提下,设计切换系统的状态反馈控制器,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,保证在任意切换下不确定系统在传感器和执行器同时失效情况下具有鲁棒容错控制性能的充分条件。在此基础上研究该系统的极点配置在左半复平面选定圆域内以理想速度渐近衰减。文中得到了容错控制切换系统可状态反馈镇定的充分条件,然后用易于求解的线性矩阵不等式形式给出结果,最后通过仿真验证所设计的切换系统的极点配置在圆域内,在状态反馈控制器下渐近稳定。     

广义时变系统的鲁棒 H∞ 容错控制

对于一类广义时变不确定系统,在执行器故障情况下给出了系统具有容许性的充分条件,并设计反馈控制器使其满足给定的 H∞ 干扰衰减指标,使得系统在正常与故障情况下都具有容许性.最后给出数值算例来证明结论的有效性.     

不确定切换时滞奇异系统的鲁棒H_∞控制

研究一类由任意有限多个具有参数不确定性和状态时滞的奇异子系统组成的切换系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。利用Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则。采用变量替代方法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs)。最后给出电力系统中一个求解状态反馈控制器增益矩阵的仿真算例证明结论的有效性。研究结果表明,通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐近稳定。     

任意切换下不确定线性切换系统的鲁棒镇定

1引言 切换系统是一类重要的混合系统,它的稳定性是研究最为集中的问题之一.目前已引起国内学者的广泛关注[1,2].     

一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制

研究一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制问题,当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法建立切换闭环系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件;然后运用线性矩阵不等式将鲁棒容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解;最后通过数值算倒验证了所提出设计方法的有效性.     

一类多项式非线性系统鲁棒H∞控制

针对一类具有多项式向量场的仿射型不确定非线性系统,给出一种基于多项式平方和(sum of squares,SOS)技术的鲁棒H∞状态反馈控制器设计方法.该方法的优点在于控制器的设计避开了直接求解复杂的哈密尔顿-雅可比不等式(Hamilton Jacobi inequality,HJI)和构造Lyapunov函数带来的困难.将鲁棒稳定性分析和控制器设计问题转化为求解以Lyapunov函数为参数的矩阵不等式,该类不等式可利用SOS技术直接求解.此外,在前文基础上研究了基于SOS规划理论与S-procedure技术的局部稳定鲁棒H∞控制器设计方法.最后以非线性质量弹簧阻尼系统作为仿真算例验证该方法的有效性.     

基于模糊模型的非线性不确定时滞系统的H∞鲁棒容错控制

研究了一类具有不确定时滞的非线性系统的H∞鲁棒容错控制问题.采用T-S模糊模型来描述非线性系统,并对执行器失效且具有扰动的情形,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了系统H∞鲁棒容错控制器存在的充分条件,保证了系统的鲁棒稳定性.仿真实例验证了本文提出方法的有效性.     

时滞不确定系统的鲁棒容错控制

研究了线性时滞不确定系统的鲁棒容错控制问题,基于Lyapunov理论,证明了系统在不确定性存在的情况下,采用一种有记忆的状态反馈控制律时,对于执行器故障具有完整性,并且运用MATLAB的LMI工具箱求解控制器参数.仿真说明了该方法的有效性.     

鲁棒H∞滤波在随机风力发电系统中的应用

针对风力发电的随机系统模型设计鲁棒H∞滤波器,以减少扰动对系统误差影响,增强系统的鲁棒性。主要是利用李雅普诺夫稳定性理论推导出使随机不确定风力发电系统渐近稳定且鲁棒H∞滤波器存在的充分条件,将其表达成线性矩阵不等式(组),再利用Schur补引理将其转化成可求解的形式,并运用标准数值仿真软件进行求解。通过系统仿真得出扰动抑制度为γ=0.1150,结果表明所提出的滤波器设计方法对随机不确定风力发电系统更有效可行。     

一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

讨论了在自由系统和输入通道都带有有界不确定性的仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题,给出了状态反馈控制设计,对所有允许的不确定性它既能保证关于H∞模的干扰抑制品质,又能镇定该系统.同时指出如果一个相应的Hamilton-Jacobi不等式有非负解,则该不确定仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题可解.     

时滞不确定广义系统的鲁棒H∞容错控制

研究了具有状态时滞和参数不确定性的广义系统的鲁棒H∞容错控制问题,就执行器故障情形,基于广义Ricatti不等式,给出了故障发生时闭环系统仍保持渐近稳定的充分条件和控制器的设计方法,且状态反馈控制器可通过求解LMI得到.数值例子验证了设计方法的有效性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒H∞控制

在一种工程应用背景之下,考虑了一类非线性系统的鲁棒H∞控制问题,不确定性范数有界,基于H JI不等式研究了状态反馈控制器设计问题,使得闭环系统满足H∞干扰抑制性能要求.     

非线性不确定系统鲁棒镇定的H~∞方法

考虑了仿射非线性不确定系统的鲁棒镇定性。在不确定项为有界结构下将系统化为一个确定的标称系统Ｈ∞问题来考虑，利用非线性系统Ｈ∞控制理论的现有结论讨论系统的鲁棒性。首次将非线性Ｈ∞控制理论方法引入到一般仿射非线性系统的鲁棒性讨论中。最后给出一个例子说明此方法的适用性。     

随机激励下非线性水轮机系统的控制设计

针对一类随机非线性哈密顿系统提出了一种全新的反馈跟踪控制方法.该控制策略可以准确地控制系统输出的概率密度分布特性.闭环系统的稳定性也通过李雅普诺夫函数法得到严格的数学证明.最后,以随机非线性水轮机系统为例,详细演示了控制设计过程及其有效性.仿真结果表明,新的反馈控制策略可以使水轮机系统的输出满足预先指定的平稳概率密度函数.