基于输出反馈的一类大型互联非线性系统的鲁棒全局实际镇定

本文研究基于输出反馈的一类大型互联非线性不确定系统的鲁棒全局实际镇定问题,该系统的非线性互联项满足小于一次的增长性条件,通过构造每个子系统收敛的状态观测器,并对观测器的状态作线性变换,得到鲁棒分散输出反馈控制器.当输出反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局实际稳定的.     

基于输出反馈的一类大型互联非线性系统的鲁棒全局指数稳定

研究基于输出反馈的一类新的大型互联非线性不确定系统的鲁棒全局指数稳定问题,通过构造每个子系统收敛的状态观测器,并对观测器的状态作线性变换,得到鲁棒分散输出反馈控制器.当该反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局指数稳定的.     

冷轧机压下伺服系统的输出反馈有限时间控制研究

针对冷轧机压下电液伺服系统存在非线性、参数不确定性和负载干扰等特点,提出了基于扩张状态观测器的输出反馈有限时间控制方法.利用扩张状态观测器对系统的状态变量进行观测,解决了电液伺服系统的速度和加速度难以实际测量的难题,并对未知函数及扰动具有鲁棒性.依据有限时间控制理论并结合反步构造法设计了有限时间控制器,并证明了系统的全局稳定性.仿真表明:扩张状态观测器能够快速准确的观测系统的状态;基于扩张状态观测器的有限时间控制方法能使系统快速、准确地跟踪指定位置目标,并具有很强的鲁棒性.     

广义控制系统状态观测器的结构

在广义控制系统的设计中,经常会遇到状态反馈问题.如极点配置和二次性能指标的最优控制都是状态反馈.可是在实际系统中,直接量测的是输出,而状态通常不能直接量测.从而知道状态反馈是物理上不能实现的.已知在正常系统中,解决这一问题的方法是重构状态——即通过一个被称为状态观测器的动态系统来实现它.因此对广义系统亦可期望通过状态观测器来获得状态反馈中的状态.文献[1]曾为广义系统具体设计了     

基于输出反馈的一类非线性不确定互联大系统的分散H∞控制

本文研究基于输出反馈的一类大型互联非线性不确定系统的分散H∞控制问题,通过构造每个子系统收敛的状态观测器,得到分散输出反馈控制器.当反馈控制律作用于该系统时,无扰动输入的闭环系统是全局渐近稳定的,而对允许的不确定性,干扰抑制的大小可以任意小,且控制器的设计也无需解任何的Hamilton-Jacobi方程或不等式.     

基于观测器的非严格反馈时滞非线性系统的神经网络自适应控制

针对一类非严格反馈的时滞非线性系统, 研究了一类基于观测器的自适应神经网络控制问题.针对系统中存在未知状态变量的问题, 设计了一个状态观测器.利用反步法和径向基神经网络的逼近特性, 提出了一种自适应神经网络输出反馈控制方法.所设计的控制器保证了闭环系统中所有信号的半全局一致有界性.最后, 通过仿真验证了所提控制方法的有效性.     

一类前馈非线性系统的输出反馈半全局镇定

研究一类前馈非线性系统的输出反馈半全局镇定问题.值得指出的是,文章研究的系统不可测状态依赖增长包含线性和高阶两部分,融合并推广了许多现有文献中的增长条件.文章基于线性低增益观测器,利用输出反馈占优方法,构造了结构简单且易于实现的线性输出反馈控制器.通过适当地选取设计参数,可以保证闭环系统零解是局部指数稳定的,且从给定包含原点的紧子集出发的解最终趋向于零.仿真算例验证了文章结果的有效性.     

一类线性切换系统基于带有时滞观测器的输出反馈镇定

许多切换系统的状态是不可测或不能完全可测的,从观测器设计的角度重新考虑了带有时滞的线性切换系统的输出反馈镇定问题.主要研究了观测器带有延时,且控制器也带有切换延时的情况,最终得到了系统可镇定的充分条件.     

一类不确定随机非线性系统的采样扩张状态观测器设计与观测误差的收敛性分析

实际系统中普遍存在各种干扰和不确定性因素,并且对控制系统的性能造成负面影响,因此设计对干扰和不确定性具有优异估计性能的观测器显得尤为重要.针对一类具有采样输出的不确定随机非线性系统,设计相应的采样扩张状态观测器用于在线估计不可量测状态和影响系统性能的随机总干扰.所估计的随机总干扰包含系统内部未建模动态、统计特性未知的外部有界噪声干扰以及不确定性因素的非线性耦合作用.在每个采样区间内,设计一个输出预估器用于估计实际输出,相应的输出估计值用于采样扩张状态观测器的设计.证明了所设计的采样扩张状态观测器对不可量测状态和随机总干扰的观测误差的均方收敛性.最后,一个具体仿真实例用于证实理论结果.     

一类随机上三角非线性系统的全局渐近输出反馈镇定

研究了一类随机上三角非线性系统的输出反馈镇定问题.通过使用齐次占优方法和构造可实现的齐次降阶观测器,一个输出反馈控制器被设计出来使得闭环系统的平衡点在原点是依概率全局渐近稳定的,并且输出可以被几乎处处调节到原点.数值算例验证了所提方案的有效性.     

Semi-global finite-time output feedback stabilization for a class of large-scale uncertain nonlinear systems

This paper addresses the problem of semi-global finite-time decentralized output feedback control for large-scale systems with both higher-order and lower-order terms. A new design scheme is developed by coupling the finite-time output feedback stabilization method with the homogeneous domination approach. Specifically, we first design a homogeneous observer and an output feedback control law for each nominal subsystem without the nonlinearities. Then, based on the homogeneous domination approach, we relax the linear growth condition to a polynomial one and construct decentralized controllers to render the nonlinear system semi-globally finite-time stable.     

一类离散系统基于偏差分离的输出反馈控制

针对一类不确定离散系统,提出一种基于偏差分离的输出反馈双控制策略,首先设计动态输出反馈控制器镇定其标称系统(即不确定性为零的情形);然后通过构造降维观测器,在线获取不确定性信息,并采用线性的补偿器实时补偿系统的不确定性.该控制策略采用线性控制,在工程中可以方便地实现,具有好的工程意义.理论分析证明了闭环指数渐近稳定的充分条件.仿真结果表明该双控制策略的有效性.     

一类不确定非线性系统的适应H-infinity控制

主要讨论了一类具有不确定参数的非线性系统的通过适应输出反馈达到干扰衰减的问题．通过构造降维观测器,利用Backstepping方法设计输出反馈控制器,使闭环系统具有不确定参数的标准的增益问题可解,并使系统达到内稳定．     

模糊输入时滞系统的输出反馈控制及稳定性分析

针对一类状态不可测的模糊输入时滞系统,应用平行分布补偿算法(PDC),设计了模糊观测器,提出了基于模糊观测器的输出反馈控制方法,给出了保证模糊时滞系统渐近稳定的新的充分条件.应用广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,证明了模糊输入时滞系统的渐近稳定性,同时给出了控制和观测增益矩阵的分离设计算法.仿真结果进一步验证了所提出的方法和条件的有效性.     

Boundary output feedback stabilization for a class of coupled parabolic systems

In this paper, the boundary output feedback stabilization problem is addressed for a class of coupled nonlinear parabolic systems. An output feedback controller is presented by introducing a Luenberger‐type observer based on the measured outputs. To determine observer gains, a backstepping transform is introduced by choosing a suitable target system with nonlinearity. Furthermore, based on the state observer, a backstepping boundary control scheme is presented. With rigorous analysis, it is proved that the states of nonlinear closed‐loop system including state estimation and estimation error of plant system are locally exponentially stable in the L²norm. Finally, a numerical example is proposed to illustrate the effectiveness of the presented scheme.     

Output stabilization in uncertain many input-many output systems

The article considers robust output stabilization of a class of uncertain many input-many output systems. The problem is solved by the method of asymptotic invariance in the class of continuous feedbacks. Transients in the closed-loop control systems are estimated and the dependence of transient performance on observer and feedback parameters is investigated. Translated from Nelineinaya Dinamika i Upravlenie, pp. 159–172, 1999.     

Dynamic output feedback fault tolerant controller design for discrete-time switched systems with actuator fault

This paper investigates the problem of dynamic output feedback fault tolerant controller design for discrete-time switched systems with actuator fault. By using reduced-order observer method and switched Lyapunov function technique, a fault estimation algorithm is achieved for the discrete-time switched system with actuator fault. Then based on the obtained online fault estimation information, a switched dynamic output feedback fault tolerant controller is employed to compensate for the effect of faults by stabilizing the closed-loop systems. Finally, an example is proposed to illustrate the obtained results.     

Finite‐region stabilization via dynamic output feedback for 2‐D Roesser models

Finite‐region stability (FRS), a generalization of finite‐time stability, has been used to analyze the transient behavior of discrete two‐dimensional (2‐D) systems. In this paper, we consider the problem of FRS for discrete 2‐D Roesser models via dynamic output feedback. First, a sufficient condition is given to design the dynamic output feedback controller with a state feedback‐observer structure, which ensures the closed‐loop system FRS. Then, this condition is reducible to a condition that is solvable by linear matrix inequalities. Finally, viable experimental results are demonstrated by an illustrative example.