一类非线性系统的鲁棒观测器——控制器设计

针对一类可反馈线性化的不确定性非线性系统,研究了鲁棒观测器－控制器设计问题。当系统不确定性满足匹配条件时,设计问题转化为不确定性线性系统的设计。给出了以李亚普诺夫方法为基础的设计算法。计算实例证明了所提方法的有效性。     

一类非线性系统的鲁棒控制器设计

该文研究了一类不确定非线性系统的鲁棒镇定控制器设计问题，该非线性系统的时变参数不确定性满足范数有界条件，非线性不确定项位于有限霍尔维茨角域。首先分析了系统鲁棒稳定的条件，接着基于线性矩阵不等式的方法得到了系统鲁棒镇定控制器设计的充分条件，通过求解一个线性矩阵不等式便得到了鲁棒镇定控制器。最后通过数值仿真例子进行了验证，仿真结果表明了该文所得结果较之已有的结果保守性明显降低。     

一类具有非线性不确定性动态系统鲁棒稳定性

研究了一类具有不确定性非线性系统的鲁棒稳定性问题。首先,对一类具有不确定性的非线性系统,基于精确反馈线性方法,通过状态坐标变换ｚ＝Ｔ（ｘ）和输入状态反馈变换ｕ＝ａ（ｘ）＋β（ｘ）ｖ,将其化为一可控线性系统。接着,当不确定性满足给定的假设条件下,基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法,给出了鲁棒控制器的一种设计方法,用定理给出了鲁棒控制器存在的条件和保证不确定非线性系统渐近稳定条件,并给予严格证明。然后,给出了鲁     

时滞不确定组合系统的鲁棒控制器设计

研究了线性时滞不确定组合稳定鲁棒控制器设计问题,对于各子系统间的时滞常数不同的组合系统给出一种设计无记忆状态反馈控制器的方法使得不确定组合系统渐近稳定,并举例说明。     

一类不确定非线性系统鲁棒容错控制器的设计

针对存在参数不确定性及非线性扰动、传感器或执行器可能失效的一类系统,给出了利用输出反馈使系统能保持渐近稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出,再进一步推广到时滞系统的稳定性问题,以及使系统保持预定特性(圆盘)的充分条件.实例证明了这种方法的有效性和实用性.     

一类非线性不确定系统的鲁棒H∞控制

针对自由系统、外部干扰输入矩阵和控制输入矩阵都具有加法不确定性的一类非线性不确定系统,利用Hamilton-Jacobi不等式,得到了非线性不确定系统具有鲁棒H∞特性的充分条件,并且给出了控制器的一种形式。     

一类关联不确定系统的分散鲁棒控制器

针对满足匹配条件、一阶时变非线性关联系统,提出了预先规定稳定度的静态非线性反馈鲁棒控制器设计方法,系统的不确定有界,但在控制器设计时未知。系统的不确定性不但包括子系统间的关了不确定性和子系统内的不确定性,而且包括有界输入扰动,所设计的控制器对不确定性的界具有非常强的鲁棒性。只要不确定性满足匹配条件,被控系统将以预先规定的稳定度指数收敛于平衡点或平衡点附近的残余小球内,通过耦合双倒立摆的数值仿真表明     

一类线性时滞不确定系统的时滞依赖鲁棒稳定性分析

针对带有非线性不确定参数的线性时滞系统鲁棒稳定性问题，讨论了一种带有二次不确定参数的状态空间模型，对该系统进行鲁棒稳定性分析．所得结果与时滞相关，且对于不确定性参数满足广义匹配条件情形，相应结果以线性矩阵不等式的形式给出．     

一类不确定非线性系统基于Backstepping的自适应跟踪控制

研究了一类非匹配不确定性非线性系统自适应跟踪问题,在假设系统模型不确定参数未知时,结合Backstepping的递推方法和鲁棒控制技术,经过多步递推设计了输出反馈控制器和参数自适应控制律.通过控制参数调节,对存在非匹配不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪.基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅使系统的输出跟踪给定的期望输出,而且使得系统对于所允许的不确定系统状态全局一致有界.与经典反演设计相比,本方案允许非参数化不确定性,增强了控制系统的鲁棒性.最后的仿真算例验证所设计控制方法的有效性.     

时变时滞不确定系统鲁棒完整性控制

研究了具有结构不确定和时变时滞特性系统的时滞依赖鲁棒完整性控制器设计问题。利用Newton—Leibniz转换关系式中各项间的相互联系而获得了新的时滞依赖稳定性指标,该指标保守性较小。基于该时滞依赖稳定性指标,结合Lyapunov稳定性理论和LMI方法,针对系统可能发生传感器或执行器故障的情况,给出了时滞依赖完整性控制器的设计方法。仿真研究表明,所设计的完整性控制器对传感器和执行器故障具有良好的稳定作用。     

Design of variable structure controller for uncertain time-delay singular system

To study the approximation theory of real sliding mode and the design of variable structure controller for time-invariant linear uncertain time-delay singular system,the approximation theory of real sliding mode was developed to provide foundation for obtaining sliding mode by equivalent control,and switching functions with integral dynamic compensators and variable structure controllers were designed respectively under two circumstances that the system without uncertain part was stabilized by delay-dependent and delay-independent linear state feedback. The design guarantees the asymptotical stablity of switching manifolds,and the variable structure controllers can force solution trajectory of the system to arrive at the switching manifolds in limited time. A numerical example is given to demonstrate the feasibility and simplicity of the design method.     

一类复杂非线性系统的鲁棒模型跟踪控制

针对一类具有耦合特性复杂互联非线性系统的鲁棒模型跟踪控制问题,对互联非线性系统控制问题进行了论述,讨论了基于反馈线性化方法的系统模型跟踪控制方法,提出了基于H∞控制理论的鲁棒控制方案以克服扰动影响,并针对子系统之间的耦合影响设计了协调控制器,实现整个互联系统的镇定。通过三相电弧炉电极调节系统的鲁棒模型跟踪方案的设计及仿真,表明该方法可以克服耦合及扰动影响,实现各相系统的鲁棒模型跟踪控制。     

一类模糊不确定时滞系统的非脆弱控制

研究了一类模糊不确定时滞系统的非脆弱控制问题。针对控制器增益具有加性摄动、乘性摄动两种情况,基于Lapunov稳定性分析方法,提出了用非线性矩阵不等式表示的模糊时滞不确定系统的时滞相关稳定性判据;采用参数设定方法及其Schur补引理,把非线性矩阵不等式条件转换成线性矩阵不等式条件;一个仿真实例验证了本文提出方法的有效性。     

一种非线性姿态控制律的设计

根据姿态系统的任务要求人为地选定-输出变量,然后应用微分几何方法,将这一输出变量的零阶及一阶Lie导数作为新的状态变量,并给出基于这两个新的状态变量的非线性状态反馈控制律.这样通过非线性状态变换和非线性状态反馈,将飞行器原来的6阶非线性姿态模型部分精确线性化为二阶线性系统.对降阶后的二阶模型使用简单的极点配置方法,并由此确定非线性状态反馈中的反馈系数,从而最终得到非线性姿态控制律.将文中的方法应用于某型飞行器的姿态控制中,仿真结果表明控制效果良好.     

不确定网络化控制系统保性能控制器设计

针对一类具有时变网络诱导时延的不确定网络控制系统,研究了一种可以对时变时延进行补偿的保性能控制器的设计问题。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵分离,得到了一个新的时延补偿保性能判据,并基于该判据设计了系统的保性能状态反馈控制器。当将其应用于具有凸多面体不确定性的网络控制系统时,可以得到与系统不确定性相关联的Lyapunov函数,有效降低了设计的保守性,并且设计了一个迭代算法来得到问题的优化解。最后通过一个算例验证了所提出的时延补偿策略的可行性和优越性。     

不确定DoS攻击下的异构多智能体系统异步控制器设计

研究了存在不确定拒绝服务(denial of service,DoS)攻击的异构多智能体系统协同控制问题.网络环境的开放性会导致网络攻击的复杂性不断提高,其中,对于一类不确定网络攻击的研究具有重要的现实意义.由于不确定攻击情况下模态获取困难,将导致控制器模态与系统模态产生不匹配问题.首先,正常情况下所有智能体都是时间同...     

Robust reliable control for a class of time-varying uncertain impulsive systems

The problem of robust and reliable control design for linear uncertain impulsive systems with both time-varying norm-bounded parameter uncertainty and actuator failures was studied. The actuators are classified into two groups. One set of actuators susceptible to failures is possible to fail, the other set of actuators robust to failures is assumed never to fail. The outputs of the actuator failures are regarded as zero. The purpose is to design the state feedback controller such that, for all admissible uncertainties as well as actuator failures occurring among a prespecified subset of actuators, the plant remains asymptotically stable. A modified algebraic Riccati equation approach was developed to solve the problem addressed and a robust reliable control law was obtained. An numerical example was also offered to prove the effectiveness of the proposed method. Foundation item: Project (60474003) supported by the National Natural Science Foundation of China     

Robust reliable control for a class of time-varying uncertain impulsive systems

The problem of robust and reliable control design for linear uncertain impulsive systems with both timevarying norm-bounded parameter uncertainty and actuator failures was studied. The actuators are classified into two groups. One set of actuators susceptible to failures is possible to fail, the other set of actuators robust to failures is assumed never to fail. The outputs of the actuator failures are regarded as zero. The purpose is to design the state feedback controller such that, for all admissible uncertainties as well as actuator failures occurring among a prespecified subset of actuators, the plant remains asymptotically stable. A modified algebraic Riccati equation approach was developed to solve the problem addressed and a robust reliable control law was obtained. An numerical example was also offered to prove the effectiveness of the proposed method.