时滞Lipschitz非线性系统观测器设计

给出了满足Lipschitz条件的离散非线性时滞系统的全维、降维观测器的设计方法和误差收敛的充分条件,并分别进行了证明.全维观测器通过将带有非线性项的矩阵不等式转化为两步线性矩阵不等式解出两个增益矩阵.降维观测器则通过解线性矩阵不等式(LMI)方便地获得观测器的增益矩阵,消除了增益矩阵选取的盲目性.通过对同一模型的仿真分析,两种观测器的状态估计误差均能迅速收敛到0,表明了所提出方法的有效性.     

类Lyapunov非线性系统降维观测器设计

对一般形式的非线性系统,引入了Lyapunov稳定意义下观测器存在性的概念,讨论了降维观测器的存在性.指出若相对于一特别形式的Lyapunov函数在Lyapunov稳定意义下存在全维观测器,则还存在降维观测器,并给出了降维观测器之设计方法.为说明该方法的指导意义,用该方法相对于Lipschitz非线性系统给出了降维观测器设计,并对该设计相对于一具体模型进行了仿真分析,仿真结果表明了该设计方法的正确性及实用性.     

仿射非线性系统的一种观测器设计方法

对仿射非线性系统全维观测器设计方法进行了讨论，提出了一种设计方法．该方法基于微分Riccati方程的正定解，观测器的增益矩阵通过Riccati方程的正定解给出，因而观测器增益矩阵为时变的．通过坐标变换，用李亚普诺夫方法对观测器的存在性进行了论证．对一个实际模型的仿真分析表明了该方法的实用性和正确性．     

非线性系统降维观测器设计

对Lipschitz非线性系统降维观测器进行了讨论.首先考虑了降维观测器存在之条件,然后给出了此条件下的降维观测器的具体设计方法,该设计方法基于与非线性函数的Lipschitz常数有关的代数Riccati不等式的求解.最后,针对一个具体实际控制模型的仿真,验证了文中所提出之方法的实用性.     

一类3--D非线性系统的稳定性分析及函数观测器设计

本文首先研究了一类3--D非线性系统的稳定性问题,在此基础上,利用秩条件和线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了这类系统的渐近函数观测器存在的充分条件,并给出了函数观测器的设计方法.最后,通过算例来说明这种方法是可行且有效的.     

一类非线性切换系统的观测器设计

研究了一类切换规则为时间依赖型的非线性切换系统的观测器设计问题．分别在切换序列已知与平均驻留时间已知的情况下利用线性矩阵不等式（LMI）给出了非线性项满足Lipschitz条件的切换系统的观测器增益求解方法,并给出了观测器设计步骤．最后给出仿真算例说明了本文方法的有效性．     

非线性系统指数型降维观测器设计

1 引言 控制系统的状态反馈对各种综合问题显示了其极大的优越性,但系统状态通常不可直接测量到,这就有必要引入状态观测器.对线性系统,著名的Kalman滤波器和Luenberger观测器设计方法为其提供了较为完善的答案.对非线性系统而言,观测器设计是一项具有复杂性的研究工作并引起了众多人的关注.通常来说,有这样几类非线性观测器设计方法:扩展Kalman 滤波器[1]及扩展Luenberger观测器方法[2],非线性坐标变换法[3～5]及类Lyapunov方法[6～10].与线性系统一样,非线性系统按其结构可分为全维观测器和降维观测器.本文对Lipschitz非线性系统降维观测器设计方法进行了讨论.     

Lipschitz非线性系统观测器设计新方法

考虑了非线性项满足Lipschitz条件的非线性系统观测器设计问题, 利用Lyapunov方法给出了新的判断观测误差稳定性的条件, 并由所给的条件通过求解线性矩阵不等式来设计观测器. 通过算例与其它方法进行的比较, 说明了所提方法的有效性.     

无未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计

研究了一类具有未知参数的非线性系统自适应观测器设计问题．不同于现有结果,本文所研究的非线性系统更为。一般,已知的系统信息更少：1）系统未知参数的范数的上界未知;2）具有关于可测输出非Lipschitz连续的非线性动态;3）系统输出显式地依赖于控制输入．通过设计自适应调节器来估计未知参数范数,从而给出了不基于未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计的新方法．所设计的观测器为令局渐近收敛的,即实现了系统状态的渐近重构,确保了未知参数估计的一致有界性．此外,在系统输出不显式地依赖于控制输入的条件下,研究了降维观测器的设计问题．仿真例子验证了本文理论结果的正确性．     

同时含有未知输入和测量干扰系统全维和降维观测器设计

针对同时含有未知输入和测量干扰的不确定系统研究了全维和降维观测器设计问题. 首先, 利用待定系数法给出了全维观测器的结构和存在条件. 该条件完全由原系统的系统矩阵给出, 易于检验. 对于降维观测器, 为了消除测量干扰的影响, 提出了一种新的测量输出构造方法, 使得新构造的测量输出不再包含干扰信号. 此外, 证明了全维和降维观测器存在条件的内在统一性, 即全维观测器所需要满足的观测器匹配条件和强可检测条件在研究降维观测器所要讨论的新的系统中都可以得到保持. 因而, 在全维观测器存在条件下, 也可以设计一个相应的降维观测器. 最后, 给出了一个数值例子验证所提方法的有效性.     

Observer Design for Linear Singular Time-delay Systems

Two kinds of observers for linear singular time-delay systems,namely functional ob- servers and full-order observers,are considered in this paper.For the former,observers with and without internal delay are considered.For the latter,observers without internal delay is given.The corresponding design steps for various observers,which are all normal linear time-delay systems,are presented.Numerical examples are given to illustrate the methods.     

线性奇异时滞系统的观测器设计

Two kinds of observers for linear singular time-delay systems, namely functional observers and full-order observers, are considered in this paper. For the former, observers with and without internal delay are considered. For the latter, observers without internal delay is given. The corresponding design steps for various observers, which are all normal linear time-delay systems, are presented. Numerical examples are given to illustrate the methods.     

具有单调性非线性项的非线性系统降维观测器设计

Based on the discussion about the existence and design method of full-order observer for systems with monotone nonlinearities, a reduced-order observer design method is developed under the assumption that a linear matrix inequality (LMI) has positive definite matrix solution and the reduced-order observer gain matrix is computed by the solution of LMI. By a linear transformation, a reduced-order observer which does not contain the information of the derivative of the system output is provided. A model is simulated and some conclusions are drawn based on the comparison of the results of reduced-order observer to that of full-order observer. The simulation shows that the design method developed by this paper has good performance.     

Full‐Order and Reduced‐order Observer Design for a Class of Fractional‐order Nonlinear Systems

The paper is concerned with problem of the full‐order and reduced‐order observer design for a class of fractional‐order one‐sided Lipschitz nonlinear systems. By introducing a continuous frequency distributed equivalent model and using indirect Lyapunov approach, the sufficient condition for asymptotic stability of the full‐order observer error dynamic system is presented. Furthermore, the proposed design method was extended to reduced‐order observer design for fractional‐order nonlinear systems. All the stability conditions are obtained in terms of LMI, which are less conservative than some existing ones. Finally, a numerical example demonstrates the validity of this approach.     

一种基于LMI的非线性模型预测控制终端域优化方法

对于具有约束的非线性系统, 提出了一种模型预测控制 (Model predictive control, MPC) 的终端域优化方法. 基于线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI) 优化和非线性系统的范数有界线性微分包含 (Linear differential inclusion, LDI), 给出了求解非线性 MPC 终端代价函数和局部稳定控制器的一种方法, 在此基础上可方便地得到非线性模型预测控制终端域. 一个具体的数值算例验证了算法的有效性.     

基于异步观测器的离散分段仿射系统控制: LMI方法

基于分段二次Lyapunov函数为离散分段仿射系统提出了一种基于观测器的控制律. 考虑的主要问题是原系统当前所在作用域未知, 且无法根据测量输出推断. 通过将凸多面体作用域用椭球体外逼近, 并将矩阵等式约束用奇异值分解技术予以处理, 所提控制方法能够被转化为线性矩阵不等式(LMI)描述, 比现有的只能转化为双线性矩阵不等式的方法更容易求解. 最后, 将所提方法应用到混沌系统控制.     

非线性延时系统的观测器设计

分析了一类非线性延时系统的观测器设计问题。为了分析非线性函数对观测器设计的影响,提出了一类准单边Lipshitz条件。在准单边Lipschitz条件的基础上,得到了可渐近估计任意状态的延时无关和延时相关的观测器设计充分条件。这些充分条件可描述为线性矩阵不等式的形式。此外,即使非线性延时系统的参数对(A,C)是不可测的,这些充分条件依然是有效的,因为不必正定的准单边Lipschitz矩阵包含了很多非线性部分的有用信息。