信息物理系统降阶观测器设计及传感器攻击检测

提出了一种适用于含有未知输入信号的信息物理系统降阶观测器设计方法及传感器攻击检测应用.首先,利用克罗内克积将信息物理系统描述为整体系统动态模型;然后考虑系统存在未知输入时,通过增加降阶观测器增益矩阵的约束条件,实现降阶的同时消除未知输入给系统带来的影响,再通过系统输出状态判断是否存在传感器攻击信号.最后,通过数值仿真,验证了所提降阶观测器对系统的状态估计及检测传感器攻击信号的能力,且对比仿真结果显示,所提降阶观测器性能优于全阶观测器.     

单边Lipschitz离散非线性系统的降阶观测器设计

本文对一类非线性系统的降阶观测器的设计问题进行研究, 基于单边Lipschitz条件和二次内积有界条件, 证明全阶观测器渐近稳定的充分条件也适用于降阶观测器, 即当满足全阶观测器的条件时, 降阶观测器也是渐近稳定的. 最后给出一个数值算例, 说明了所提结果的有效性.     

广义系统正常动态补偿器的设计

本文将广义系统的状态反馈和其正常状态观测器结合起来,给出了广义系统存在全阶和降阶正常动态补偿器的条件及设计方法。这类正常动态补偿器的共同点是使得闭环系统的有限极点具有分离性。     

基于状态观测器的不确定时滞系统H_∞鲁棒容错控制

针对一类具有状态时滞的不确定线性系统,详细阐述了该系统基于状态观测器的H_∞鲁棒容错控制问题.当系统状态不可测时,构造状态观测器,并考虑状态观测器反馈回路传感器失效,引入观测误差,通过构造闭环增广系统的Lyapunov泛函,设计出了有容错性能的状态观测器和基于该观测器的状态反馈控制器,使得闭环增广系统渐近稳定,并满足H_∞性能指标.通过求解一个线性矩阵不等式就可同时得到观测器增益和控制器增益矩阵.最后给出仿真算例,验证了此方法的有效性.     

基于观测器的模糊时滞系统指数稳定的一种设计方法

研究了一类模糊时滞系统的指数稳定问题.首先利用T-S模型对非线性不确定性时滞系统进行建模,在此基础上设计了基于观测器的模糊状态反馈控制器,通过巧妙选取Lyapunov函数给出了模糊闭环时滞系统的条件及稳定裕度且模糊反馈增益和模糊观测器增益可通过求解线性矩阵不等式获得.     

一种基于奇异摄动理论的鲁棒自适应非仿射非线性控制方法

文章针对一类具有参数不确定性和未知扰动项的非仿射非线性系统,提出了一种基于奇异摄动理论的鲁棒自适应控制方法.首先,通过控制输入构建了一个快变子系统,为原系统引入时标分离特性,使闭环系统可以在快变和慢变时间尺度上分解为两个降阶子系统:边界层子系统和降阶慢变子系统.在快时间尺度上,通过设计边界层子系统的结构使其在平衡点处指数稳定;在慢时间尺度上,针对含有参数不确定性和未知扰动项的降阶慢变子系统设计鲁棒自适应控制器.根据奇异摄动理论,闭环系统的跟踪性能可由降阶慢变子系统近似.文章提出的控制方法同时考虑了参数不确定性和未知扰动项的影响,在不忽略非仿射结构的前提下实现控制目标,不依赖于原系统的时标分离特性,且避免了反步法中的“复杂性爆炸”问题.两组与参考文献控制方法的对比仿真结果验证了文章控制方法的有效性.     

基于干扰观测器的异构多智能体自适应滑模容错一致性控制

针对线性一阶和二阶异构多智能体系统,考虑到任意智能体可能发生的执行器故障以及受到外部干扰,研究了系统容错一致性控制设计问题.首先设计变增益扰动观测器,快速估计外部干扰;其次,利用一致性误差变量构造自适应积分滑模面,结合干扰观测器的估计值设计自适应滑模容错控制器.当异构多智能体系统存在执行器故障和外部扰动时,自适应滑模控制器可以保证智能体系统的位置和速度状态趋于一致.最后,利用Matlab仿真验证了所提方法的可行性与有效性.     

增长依赖于不可测状态非线性系统量化输出反馈控制设计

研究了一类不确定非线性系统的量化输出反馈控制设计问题.不同于现有文献,所研究系统的非线性增长依赖于不可测状态.这使得现有文献中的观测器设计方法不再适用,且闭环系统性能分析更为复杂和困难.文章首先引入了一个新的高增益观测器,进而利用现有文献中的集值映射和迭代设计方法,构造了一个量化输出反馈控制器,最后利用循环小增益定理和动态量化策略,得到了保证闭环系统所有状态有界性且输出最终任意小的充分性条件.     

谐和与随机噪声联合作用下Duffing振子的双峰稳态密度

研究Duffing振子在谐和与随机噪声联合作用下系统响应的双峰稳态概率密度问题．用多尺度法分离了系统的快变项,得到了系统慢变项满足的随机微分方程．用线性化方法求出了双峰稳态概率密度的表达式．数值模拟表明提出的方法是有效的．     

基于模糊观测器的模糊混沌系统的延迟同步

引入了一种新的模糊观测器分析混沌系统的同步,构造了一种基于模糊观测器的驱动-响应延迟同步结构,利用Liapunov稳定性定理为其设计了一个简单的延迟同步标准,并证明对应控制增益矩阵可以通过LMI方法获得.最后,通过Chen系统的例子验证所得结果的有效性.