一类区域极点约束下不确定采样系统的LMI鲁棒控制

研究了具有闭环区域极点约束的一类不确定采样系统的鲁棒控制问题,得出了具有较小增益的鲁棒控制律.该控制律的求解,借助求解一类具有线性矩阵不等式(LM I)约束的凸优化问题.算例仿真结果表明,系统受到扰动之后仍然是稳定的,且具有一定的动态和稳态性能.     

时滞系统输出动态反馈H-infinity控制——LMI方法

考虑线性时滞系统输出动态反馈H∞控制问题,通过求解动态反馈控制器以实现给定的干扰抑制水平及指数稳定性.基于适当的状态变换,结合相应的Lyapunov-Krasovskii泛函设计方法,导出了以双线性矩阵不等式表述的检验控制器与泛函存在性的时滞相关性判据,较之于时滞无关性条件具有较小的保守性.通过引入待定参数集的方法,实现控制器与泛函的适当参数化,从而利用矩阵变换与运算技巧将控制器与泛函的存在性判据归结为关于参数集的线性矩阵不等式可解性条件,其数值解可以通过凸优化算法有效地求解.     

基于LMI的离散时滞切换系统反馈镇定

针对一类子系统为离散时滞系统的切换系统，提出了一种系统稳定性与反馈镇定的控制方法.通过状态变量的转换，将时滞切换系统变为不含时滞项的切换系统.在系统中增加等式约束，将具有双线性矩阵不等式（BMI）形式的综合问题转换为线性矩阵不等式（LMI）的凸优化问题.在任意切换信号作用下离散线性切换系统渐近稳定理论基础上，以线性矩阵不等式形式给出了离散时滞切换系统渐近稳定的充分性条件，并且给出了切换系统状态反馈镇定和输出反馈镇定的控制器设计方法.两个数值算例结果表明，所设计控制方法是可行的，在控制方法的作用下，闭环系统是渐近稳定的.     

一类2-D系统的鲁棒稳定性分析

研究了2-D系统第二类Fornasini-Machesini模型的稳定性问题,以线性矩阵不等式的形式给出了一类不确定2-D系统的鲁棒渐近稳定条件.在定义了稳定界的基础上,提出了稳定界的求取方法.进而得出了该类系统稳定状态反馈控制律的存在条件和设计方法,利用一组线性矩阵不等式的可行解给出了反馈控制律的参数化表示,理论上证明了该方法设计的控制器使得闭环系统对于所有允许的不确定性均稳定.系统的稳定界和反馈控制器可以通过求解一类线性矩阵不定式约束的凸优化问题得到.     

Delta算子不确定系统的鲁棒H2／H∞控制

研究了Delta算子描述的同时具有模型范数有界参数不确定性和外部扰动的一类系统的鲁棒H2/H∞控制问题。运用线性矩阵不等式(LMI)方法,证明了鲁棒H2/H∞控制律存在的充分必要条件,然后用一个线性矩阵不等式的可行解给出所有这一控制律的一个参数化表示,进一步通过建立和求解一个凸优化问题,给出了最优鲁棒H2/H∞控制律的设计。最后,用一个例子验证了给出方法的可行性。     

一类不确定分段线性系统的优化控制

针对不确定分段线性系统,将最优控制设计问题转化成最优控制性能上界的优化问题及性能下界的求取问题。其中性能上界的优化是一组以反馈增益为寻优参数的双线性矩阵不等式(bilinearmatrix inequalities,BM I)问题,而性能下界是一组基于线性矩阵不等式(linearmatrix inequalities,LM I)的半正定规划问题。对BM I问题,结合混沌优化算法和内点法设计了一种混合算法。最后的算例表明对控制律的设计及其求解算法的有效性。     

不确定线性中立型时滞系统鲁棒镇定

考虑了一类同时具有状态和输入时滞的中立型不确定线性系统在状态反馈控制律作用下的鲁棒镇定性,通过构造Lyapunov函数,得到了相应闭环系统渐近稳定的充分条件,并利用Schur补引理将其化为线性矩阵不等式,仿真示例表明控制律设计的有效性,且易于求解.     

基于LMI的不确定组合大系统的分散鲁棒H∞控制

根据有界实引理,研究不确定组合大系统的分散鲁棒H∞控制问题.应用线性矩阵不等式的方法,给出了系统可分散鲁棒镇定且具有H∞性能γ的充要条件,通过建立和求解一个凸优化问题,提出了最优H∞控制律设计方法,并用实例验证了所得结论的正确性.     

时滞系统输出动态反馈H-infinity控制——LMI方法

考虑线性时滞系统输出动态反馈H∞控制问题,通过求解动态反馈控制器以实现给定的干扰抑制水平及指数稳定性．基于适当的状态变换,结合相应的Lyapunov-Krasovskii泛函设计方法,导出了以双线性矩阵不等式表述的检验控制器与泛函存在性的时滞相关性判据,较之于时滞无关性条件具有较小的保守性．通过引入待定参数集的方法,实现控制器与泛函的适当参数化,从而利用矩阵变换与运算技巧将控制器与泛函的存在性判据归结为关于参数集的线性矩阵不等式可解性条件,其数值解可以通过凸优化算法有效地求解．     

基于PSO-DE和LMI的鲁棒静态输出反馈控制

在多目标控制框架下,针对连续多面体不确定系统,提出了一种混合算法来解决鲁棒静态输出反馈控制问题。为了计算静态输出反馈增益,通过把粒子群优化(PSO)和差分进化(DE)的混合算法与线性矩阵不等式(LMI)方法相结合,求解具有双线性矩阵不等式(BMI)约束的优化问题。PSO-DE混合算法用来得到控制器的样本,LMI方法用来最优化系统的性能指标。以混合H2/H∞控制问题为例,给出了一种鲁棒多目标静态输出反馈控制求解的算法。仿真结果表明,与以往的迭代法和DE-LMI算法相比,提出的PSO-DE/LMI混合算法提高了收敛速度和精度。     

不确定离散切换系统鲁棒保性能控制器设计

对一类具有范数有界参数不确定性的离散切换系统和一个二次型性能指标,研究其鲁棒保性能状态反馈控制器的设计问题.利用切换Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了鲁棒保性能控制器存在的一个充分条件,并获得了控制器的一个参数化表示.在此基础上,将次优保性能控制器的设计问题转化为基于线性矩阵不等式约束下的凸优化问题.数值例子说明了所提设计方法的有效性.     

不确定离散时滞系统的保性能控制器设计

针对一类具有范数有界不确定性和状态滞后的离散时间线性系统,研究了该系统的保成本控制问题.利用线性矩阵不等式,给出了有记忆状态反馈保性能控制器的设计方法,所设计的控制器中含有状态时滞.最后,给出数值例子,验证了所给方法的有效性.     

不确定性关联时滞大系统的分散鲁棒镇定

应用线性矩阵不等式（LMI）方法研究不确定性关联时滞大系统的分散鲁棒镇定问题。系统中不确定项具有数值界，可不满足匹配条件。基于不确定项的表达形式，给出了其可分散状态反馈镇定的充分条件，即一组LMIs有解。在此基础上，通过求解一凸优化问题，给出了具有较小反馈增益的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法。仿真示例说明了该方法的有效性和优越性。     

Feedback control design for discrete-ime piecewise affine systems

This paper investigates the design of state feedback and dynamic output feedback stabilizing controllers for discrete-time piecewise affine(PWA) systems.The main objective is to derive design methods that will incorporate the partition information of the PWA systems so as to reduce the design conservatism embedded in existing design methods.We first introduce a transformation that converts the feedback control design problem into a bilinear matrix inequality(BMI) problem.Then,two iterative algorithms are proposed to compute the feedback controllers characterized by the BMI.Several simulation examples are given to demonstrate the advantages of the proposed design.     

含有Markov参数的广义离散系统的H∞控制

针对一类含有Markov跳变参数和时滞的广义离散系统的H_∞控制问题,提出一种基于模态跳变的无记忆状态反馈控制器的设计方法．通过将行列式方程的可解性转化为矩阵的最大特征值与零的关系,使得含有Markov跳变参数广义系统的正则性转化为系统矩阵最大特征值的问题,并应用矩阵的线性变换与分块技术来保证系统的因果性．同时利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了系统容许性的充分条件,提出了次优H_∞控制设计方法,所设计的控制器使得系统满足所给定的H_∞衰减水平．数值仿真结果表明,所设计的控制器使得闭环系统拥有容许性,同时系统对于干扰有很强的抑制能力．     

离散不确定时滞系统的鲁棒模型预测控制

对于输入受约束的不确定时滞系统,提出了离散不确定时滞系统的鲁棒模型预测控制,用 LMI 解决时滞系统的输入受约束控制,给出了新的鲁棒性能指标上界和系统稳定的充分条件,通过求解 LMI 凸优化获得状态反馈控制律,仿真验证了该方法的有效性.结果表明,基于 LMI 约束不确定时滞系统的鲁棒模型预测控制易于求解,适于实际应用.本方法还可以推广到其他时滞系统模型中.     

离散不确定时滞系统的鲁棒模型预测控制

对于输入受约束的不确定时滞系统，提出了离散不确定时滞系统的鲁棒模型预测控制，用LMI解决时滞系统的输入受约束控制，给出了新的鲁棒性能指标上界和系统稳定的充分条件，通过求解LMI凸优化获得状态反馈控制律，仿真验证了该方法的有效性．结果表明，基于LMI约束不确定时滞系统的鲁棒模型预测控制易于求解，适于实际应用．本方法还可以推广到其他时滞系统模型中．     

网络控制系统多变量DMC算法的稳定性分析

针对网络化控制系统(NCSs),研究具有多输入多输出的动态矩阵控制(DMC)算法的闭环稳定性问题.首先,基于有限脉冲响应(FIR)模型导出了系统前向通道和反馈通道上均存在随机网络诱导时延的网络化DMC算法;其次,利用线性矩阵不等式(LMIs)方法分析该多变量网络化DMC算法的稳定性,将系统稳定性问题转化为一类求解LMI方程的可行解的问题,进而建立网络化DMC闭环系统的稳定性充分条件.最后,通过数值仿真实验验证该稳定性结论的有效性.