一类不确定时延网络控制系统最优H∞控制

研究了一类不确定时延网络控制系统最优H∞控制问题针对传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动的网络控制系统，考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动，利用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式描述方法，推导出该系统动态输出反馈H∞控制律存在的充要条件，给出了最优动态输出反馈H∞控制律设计方法通过Matlab数值仿真算例，证明了分析方法和结果的有效性     

短时延网络控制系统的建模与H∞鲁棒控制

为了能够正确而又方便的分析研究系统的性能、设计反馈控制律和实现计算机仿真,研究了具有不确定短时延网络控制系统建模和H∞鲁棒控制问题.考虑传感器时钟驱动,控制器、执行器事件驱动,不大于一个采样周期和有限能量的外部扰动,针对具有不确定短时延和控制约束的网络控制系统(networked control systems,NCS)建立为离散时变的不确定系统模型,通过构造适当的Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMI)的方法,给出了闭环NCS渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件.通过Matlab数值仿真算例验证了该方法的有效性和正确性.     

不确定网络控制系统具有H∞性能界的鲁棒控制

针对闭环网络控制系统,在考虑网络数据传输可能发生丢包的情况下,提出了一类不确定切换系统模型.为了量化网络数据丢失的影响,根据网络特点给出了网络传输数据丢包率的数学定义,进一步研究了此类切换系统在某种程度的数据丢包率影响下具有一定H∞性能界的鲁棒状态反馈控制问题.应用H∞鲁棒控制理论及线性矩阵不等式技术得到了全状态反馈控制器的设计方法,以一组线性矩阵不等式表示其主要结果.最后给出了一个具体的数值示例.     

不确定长时延网络控制系统的H∞鲁棒控制

在状态不完全可测的网络控制系统中,针对不确定网络长时延、网络噪声等问题系统性能造成的影响,研究了一类具有不确定长时延网络控制系统的H∞鲁棒控制问题.在不确定网络时延大于一个采样周期时,将采用动态输出反馈的网络控制系统建模为一类具有参数不确定性的线性离散系统.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,...     

一类大时滞非线性网络控制系统的H∞保成本控制

本文研究一类大时滞不确定非线性网络控制系统的H∞保成本控制问题. 首先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Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法, 给出H∞保成本控制律的存在条件和H∞保成本控制器的设计方法. 进而通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保成本控制器. 最后仿真结果验证了该控制算法的有效性.     

具有时变时滞和多包丢失的网络控制系统量化H∞控制

研究了具有时变时滞与多数据包丢失的网络控制系统(networked control systems,NCSs)的量化H∞控制问题.同时考虑传感器-控制器间的测量通道及控制器-执行器间的控制通道的多数据包丢失,并将其用满足Bernoulli分布的随机变量来表示.控制输入信号和测量输出信号分别在传感器和控制器两侧进行对数量化,量化误差描述为扇区有界不确定性.利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,得到了使得闭环NCSs满足一定H∞性能指标的均方意义下指数稳定充分条件,并给出了基于观测器的时滞相关控制器设计方法.最后,通过实例证明了该方法的有效性.     

网络控制系统的混合H2/H∞鲁棒控制

对于网络控制系统中存在的时延问题,本文通过将随机时延转换为系统参数的不确定性,研究了闭环系统稳定性以及H2/H∞控制问题.利用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,在系统满足某些矩阵不等式的条件下,给出了状态反馈控制器的设计方法.仿真实例验证了所该方法的有效性.     

网络控制系统H∞保成本控制分析

研究了网络控制系统在比例积分输出反馈控制器下的H∞保成本控制问题．针对二次型成本函数，以及传感器与控制器、控制器与执行器之间均存在网络的网络控制系统，利用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式，得到了不仅使闭环系统稳定，而且使成本函数不超过某个确定上界的H∞保成本控制存在的条件；进一步给出了H∞保成本控制的设计方法．最后举例说明该方法的可行性．     

具有控制约束的网络控制系统的鲁棒H∞控制

针对具有控制约束的网络控制系统（Networked Control Systems,NCS）的特点,建立了具有外部扰动的网络控制系统模型,对其H∞性能加以分析和研究,并验证所取得的理论成果．假设具有控制约束的网络控制系统的口。控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,且网络诱导时延小于传感器的采样周期,然后将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类线性离散系统,运用Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）,导出闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件,并给出了控制器的具体求法。得到了系统的H∞控制器存在条件及具体方法,通过设计该控制器,使具有外部扰动的网络控制系统的性能有很大的改善,通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。     

一类多包传输网络控制系统的设计及稳定性分析

根据现场总线网络的传输特性，提出了一种适用于多包传输网络控制系统的设计方法，即控制器和传感器节点采取时间驱动方式工作，执行器节点采用事件驱动方式；将多包传输网络控制系统建模为切换控制系统．然后基于切换系统分析方法和稳定性理论得出了网络控制系统指数稳定的充分条件．最后，通过实例分析证实了本文所提设计方法的可行性，以及理论的正确性．     

网络控制系统的H∞状态反馈控制器设计

研究了对网络控制系统如何设计H∞状态反馈控制器.这些网络控制系统中存在不确定的网络时延和数据包丢失.当网络时延和连续丢包有界时,可以将系统建模为具有时变输入时滞的系统,利用Lyapunov-Krasovskii泛函,推导出网络控制系统渐近稳定的充分条件.将这些充分条件转化为带等式约束的LMIs,并对他们进行迭代求解,就可以构造H∞控制器.与现有结果相比,在推导稳定性条件时本文对交叉项采取了更紧的界定,并且在设计控制器时无需知道调节参数.因此,本文提出的方法具有更低的保守性.仿真结果说明了本方法的正确性和有效性.     

具有数据包丢失及转移概率部分未知的网络控制系统H∞控制

研究一类具有数据包丢失及状态转移概率部分未知的网络控制系统随机稳定性及H∞控制问题．传感器与控制器之间、控制器与执行器之间存在数据包丢失的网络控制系统被建模成具有4个子系统的跳变系统,4个子系统之间的跳变遵行Markov跳变过程,并具有部分未知的跳变概率．利用Lyapunov稳定性定理及线性矩阵不等式的求解方法得到该类系统随机稳定的充分条件,并给出了相应的∞状态反馈控制器的设计方法．数值仿真结果验证了本文方法的正确性和有效性．     

带有执行器故障的网络控制系统的自适应容错H∞控制

针对带有执行器故障的网络控制系统, 提出了一种自适应容错控制方法. 首先基于最近提出的一种新的网络诱导时滞模型, 设计了状态反馈形式的自适应容错控制器. 然后以线性矩阵不等式的形式给出了控制器存在的充分条件. 该条件不仅保证了系统在执行器故障和正常情形下均能达到稳定, 而且使得其H∞性能最优. 最后通过一个数值例子证明了所提方法的有效性.     

具有随机丢包的网络控制系统的镇定

研究具有随机丢包的网络控制系统(NCS)的镇定问题.同时考虑传感器节点到控制器节点(S/C)和控制器节点到执行器节点(C/A)的随机丢包,并分别对这两种丢包现象建模.基于Lyapunov稳定性理论,得到闭环系统全局均方渐近稳定的充分条件.进一步利用线性矩阵不等式(LMI)方法,得到状态反馈控制律的增益矩阵.数值仿真算例验证了所得结果的有效性.     

Observer-based H-infinity control in multiple channel networked control systems with random packet dropouts

This paper investigates the observer-based $H_{\infty}$ control problem for networked control systems (NCSs) with random packet dropouts. A general packet dropout model with multiple independent stochastic variables in multiple channels case is adopted to describe the data missing in the limited communication channels. With the consideration of the sensor-to-controller and controller-to-actuator packet dropouts at the same time, a new method is proposed based on a separation lemma to design an observer-based $H_{\infty}$ controller, which exponentially stabilizes the closed-loop system in the sense of mean square and also achieves a prescribed $H_{\infty}$ disturbance attenuation level. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed control method.     

Robust H-infinity reliable control for a class of nonlinear uncertain neutral delay systems

This paper focuses on the robust H-infinity reliable control for a class of nonlinear neutral delay systems with uncertainties and actuator failures. We design a state feedback controller in terms of linear matrix inequality(LMI) such that the plant satisfies robust H-infinity performance for all adnfissible uncertainties, and actuator failures among a prespecified subset of actuators. An example is also given to illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

存在多个数据包丢失的网络化系统的故障检测

研究一类存在多个数据包丢失的网络化不确定系统的鲁棒故障检测问题。不确定对象为凸多面体离散时间模型。多个数据丢失现象由具有一般概率密度的随机变量描述。利用随机系统的Lyapunov稳定性理论和参数依赖方法给出了使残差信号与加权故障信号之间的误差尽可能小的鲁棒故障检测滤波器的存在性条件。借助于线性矩阵不等式组的可行解得到了故障检测滤波器增益。仿真例子表明了所给方法的有效性。     

具有数据包丢失及多包传输的网络控制系统稳定性

在分析网络数据包丢失和多包传输原因的基础上,研究存在数据包丢失和多包传输的网络控制系统稳定性问题.根据网络数据包丢失模型,提出了信号传输成功率应满足的系统指数稳定性条件,并依据具有事件概率限制的异步动态系统理论建立了多包传输网络控制系统模型,给出了判定系统指数稳定性的充分条件.仿真示例验证了上述判定系统稳定性条件的有效性.