时变时滞NCS控制器的改进设计

建立时滞差分不等式,得到网络化控制系统(NCS)的指数稳定判据,基于该判据设计NCS状态反馈控制器。该设计以线性矩阵不等式(LMI)形式给出,不包含任何自由矩阵,通过Matlab中的LMI工具箱进行求解。数值仿真结果表明,该设计具有计算量小、求解方便、保守性弱的特点。     

时滞系统方法的网络化H∞控制

针对网络控制系统的主要影响因素,建立包含网络诱导时延和数据丢包及错序等非理想网络状况的系统统一模型.以此为基础,对闭环网络控制系统进行了H∞性能分析和H∞控制器设计.由于采用新的时滞系统分析方法并考虑网络诱导时延的下界大于零这一事实,所设计的控制器具有较小的保守性和广泛的适应性.最后通过仿真例子,表明所得结果的正确性.     

带时变时延的网络化控制系统控制器设计方法

为带时变时延的网络化控制系统提出了一种新的状态反馈控制器的设计方法.根据控制系统的时滞相关稳定性条件来设计确保网络化控制系统稳定性的控制器,并以线性矩阵不等式的形式描述.该方法可进一步扩展到解决鲁棒控制问题.最后的仿真实例表明了该方法的有效性.     

一类线性时滞系统鲁棒控制器的设计

针对一类同时存在状态和控制滞后的线性不确定，时滞系统的鲁棒镇定问题进行了研究，其中系统的不确定项参数时变未知但范数有界、且滞后项也是时变的。对此，基于Lyapunov泛函，利用线性矩阵不等式给出了系统可由状态反馈鲁棒镇定的充分条件，并且利用线性矩阵不等式的解构造了使得系统鲁棒稳定的无记忆状态反馈控制律，所得结果是依赖时滞大小的，且与时滞的导数有关，从而相对减弱了控制器设计的保守性，最后通过一个例子说明了方法的有效性。     

时变时滞离散递归神经网络系统的状态估计器设计

研究时滞离散递归神经系统的状态估计问题.通过网络输出对神经元的状态进行估计.在较弱的激活函数假设下,通过构造一个新的Lyapunov泛函,引入一个自由权矩阵,并结合Jensen不等式得到了确保误差系统全局指数稳定的充分条件.所得条件依赖于时变时滞的上界和下界,并以线性矩阵不等式的形式给出.最后的数值算例表明了所提出方法的有效性.     

MIMO网络控制系统的稳定性与控制器设计

对于具有多个独立传感器与执行器的多输入多输出网络控制系统,在具有多重时滞的情况下,建立一类网络控制系统的连续时间模型。通过构造一个新的李雅普诺夫函数,给出一个具有较低保守性的稳定性判据。基于该稳定性判据,给出输出反馈控制器的设计方法,数值仿真结果表明了该方法的有效性。     

多时变状态和控制时滞系统的绝对稳定性

研究了具有多时变状态和控制时滞的Lurie控制系统基于线性矩阵不等式(LMI)的绝对稳定性条件.首先,构造了关于Lyapunov泛函中正定矩阵和积分项系数等自由参数的LMI,获得了系统时滞无关绝对稳定条件.进一步引入自由权矩阵来表示牛顿-莱布尼兹公式中各项的相互关系,得到了系统绝对稳定的时滞相关条件.最后,通过一个实例阐述了本文方法的有效性和相比已有结果的优越性.     

时滞系统方法的网络化H∞控制

针对网络控制系统的主要影响因素,建立包含网络诱导时延和数据丢包及错序等非理想网络状况的系统统一模型。以此为基础,对闭环网络控制系统进行了H_∞性能分析和H_∞控制器设计。由于采用新的时滞系统分析方法并考虑网络诱导时延的下界大于零这一事实,所设计的控制器具有较小的保守性和广泛的适应性。最后通过仿真例子,表明所得结果的正确性。     

有时延和数据包丢失的网络控制系统控制器设计

在同时考虑网络诱导时延和数据包丢失的基础上,研究了动态输出反馈网络控制系统指数稳定性和控制器设计问题.基于一定的数据包丢失率和不大于一个采样周期的时延,将系统建模为结构事件率约束的异步动态系统.利用线性矩阵不等式方法推导出网络接通率约束的系统指数稳定的充要条件,给出了确保系统稳定的控制器设计方法.Matlab数值算例说明了研究结果是有效可行的.     

不确定时滞网络控制系统的非脆弱控制器设计

研究了具有状态时滞的不确定网络控制系统的鲁棒非脆弱控制器设计问题。基于Lyapunov稳定性理论,给出使系统的状态反馈非脆弱控制器,并以线性矩阵不等式形式给出了系统的渐进稳定的充分条件,所得条件可以通过Matlab十分方便求解。     

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。     

两轮自平衡机器人的无源控制器设计

以两轮自平衡机器人为研究对象,基于其状态空间模型,利用线性矩阵不等式的方法,设计两轮自平衡机器人平衡的无源控制器,并给出了两轮自平衡机器人无源控制器存在的充分条件。仿真结果表明,设计的无源控制器对于机器人的平衡是有效的。     

网络控制系统的时延相关状态反馈控制器设计

研究了具有时延、丢包和数据包时序错乱的网络控制系统镇定问题.为了有效提高系统的控制性能,本文根据网络控制系统的特点提出一种时延相关状态反馈控制方法,并将闭环网络控制系统建模为离散时间切换模型.在此基础上,通过构造依赖于参数的Lyapunov函数给出了闭环网络控制系统的稳定条件和镇定控制器设计方法.仿真结果和实验结果表明所提方法的有效性和可用性.     

一类不确定中立型变时滞系统的鲁棒稳定性

研究了一类不确定中立型变时滞系统的鲁棒稳定性问题。不确定性满足范数有界条件且时变。基于Lyapunov和自由权矩阵的方法,得到了系统的鲁棒稳定性判据,并表示成线性矩阵不等式的形式。最后,仿真结果表明本结论比一些现存的结果有了重要提高。     

时延网络控制系统的稳定性

针对网络控制系统中存在的不确定时延 ,首先讨论了系统的建模问题 .系统中传感器采用时间驱动 ,执行器与控制器采用事件驱动 ,传感器的数据采用单包传输 .假设传输时延小于采样周期 ,网络控制系统可以建模为一类具有不确定性的线性离散时延系统 .利用Lyapunov方法 ,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件 ,基于相应的线性矩阵不等式可行解 ,可以求解状态反馈控制律 .最后 ,用仿真例子验证了该方法的有效性     

传感器失效不确定时滞系统指数稳定可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定参数线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒可靠控制器设计问题。系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,时变时滞及其变化率有界,并假设故障传感器元件的输出为零。经过适当的状态变换,将原系统的指数稳定鲁棒可靠控制问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠控制问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式。为了便于数值求解,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了可靠控制器的设计方法和步骤。利用该文方法设计的指数稳定鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及传感器失效都具有指定衰减度的渐近稳定性。数值算例说明了所提出设计方法的有效性。     

网络化控制系统中鲁棒控制器的设计与优化

针对网络化控制系统,提出了新型的延迟状态变量模型,考虑到模型的不确定因素和外 部扰动,推出了鲁棒控制器存在的条件,并给出了该控制器设计和性能优化的方法。仿真结果表明, 该控制器对所有允许的网络延迟、模型不确定性和外部扰动,具有良好的性能。     

Time delay and packet dropout compensation for networked control systems: a linear estimation method

This article studies the problem of H _∞ controller design for networked control systems (NCSs) with time delay and packet dropout. A linear estimation-based time delay and packet dropout compensation method is proposed. The delay switching-based method is presented to deal with the variation of time delay, and H _∞ controller design is presented for NCSs with packet dropout compensation by using linear matrix inequality (LMI)-based method. Then the combined delay switching and parameter uncertainty-based method is presented to model the variation of time delay, and H _∞ controller design is also presented. The simulation results illustrate the effectiveness of the newly proposed linear estimation-based time delay and packet dropout compensation.     

一种基于模型的网络控制系统稳定性分析

针对实际网络控制系统被控对象状态无法直接测量得到这种情况,提出了在模型侧进行状态观测的网络结构,在设计了观测器的基础上,研究了系统稳定性问题。仿真结果验证了系统稳定性条件的有效性,从仿真中还可看出,采用此结构系统具有较强的鲁棒性。