基于Delta算子离散化方法的质子交换膜燃料电池过氧比H_∞控制

在建立质子交换膜燃料电池(PEMFC)供气系统数学模型的基础上,采用Delta算子离散化方法对PEMFC的供气系统过氧比H_∞控制器的设计问题进行研究,通过求解线性矩阵不等式(LMI)得出其H_∞控制器参数.在此基础上,把基于Delta算子离散化方法所设计的H_∞控制器性能与基于传统Z变换方法所设计的控制器性能进行分析比较.结果表明:快速采样时,相比传统Z变换方法,基于Delta算子方法所设计的PEMFC过氧比H_∞控制器不但能更好保证系统的稳定性,具有更好的抗干扰性,可以克服负载变化对PEMFC性能的影响,实现过氧比的有效控制,而且其控制性能趋近于基于连续系统方法所设计的H_∞控制系统的性能.     

Delta算子描述不确定离散故障检测系统H_∞滤波器设计

考虑故障检测对象参数发生加性范数有界摄动的情况,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,对一类由Delta算子描述的不确定离散故障检测系统的鲁棒H_∞故障检测滤波器设计问题进行研究.通过构建增广系统,利用Lyapunov函数理论和Schur补定理,把H_∞故障检测滤波器存在的充分条件转化为LMI形式.通过求解数值算例并作对比分析,表明考虑对象参数发生摄动所设计的鲁棒H_∞故障检测滤波器能正确有效地检测到故障信号,而不考虑对象参数发生摄动所设计的H_∞故障检测滤波器将不能正确有效地检测到故障信号.     

时不变中立型混杂时滞系统的鲁棒H_∞可靠控制

研究了不确定时不变中立型混杂时滞线性系统的鲁棒H_∞可靠控制问题.考虑系统出现执行器混合故障,采用状态反馈,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了闭环系统渐近稳定且具有H_∞性能的一个充分条件.同时,给出了对应H_∞可靠控制器的设计方法.最后,仿真数例说明了所给方法的可行性.     

分布时延网络控制系统的H_∞优化控制

研究了具有分布时延和扰动的网络控制系统H_∞优化控制问题.连续系统中的网络时延必须分开讨论.针对线性时不变被控对象,基于连续动态输出反馈控制器,建立了同时含有连续项和离散项的混合系统模型.利用Lyapunov-Krasovskii泛函,推导出系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件.通过引入等式约束的方法将其转化为线性矩阵不等式,给出了系统H_∞次优控制器参数和扰动衰减度的求取方法,并将该系统H_∞最优控制问题转化为线性目标最小化问题.仿真算例说明了分析方法和结果是有效可行的.     

一类不确定非线性系统的多约束鲁棒H∞控制

针对一类不确定的T-S模糊模型,给出了反馈控制器存在的充分条件,该控制器使得闭环极点被配置在给定的线性矩阵不等式(LMI)区域内,同时满足系统对H∞范数和方差约束的要求.基于这一条件和并行分布补偿技术(PDC),借助于LMI和凸优化方法,得出一个全局鲁棒H∞控制器的解析式.最后,通过一个仿真例子,说明该方法的可行性.     

时变线性系统的同时稳定性

本文在算子理论框架下研究离散时变线性系统的同时稳定性.给出一个仅依赖于单边强表示的同时稳定性判据和同时镇定控制器的参数化.     

参数不确定性广义周期时变系统的鲁棒H_∞控制

研究状态矩阵和控制输入矩阵均具不确定性广义周期时变系统的鲁棒H_∞控制问题.提出参数不确定性广义周期时变系统广义可镇定和广义二次可镇定且具有H_∞性能指标的概念,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了参数不确定性广义周期时变系统广义二次可镇定且具有H_∞性能指标γ的充要条件,给出了相应的鲁棒H_∞状态反馈控制律的设计方法.最后,通过数值算例说明了设计方法的有效性.     

基于观测器的模糊Delta算子系统的控制器设计

对于非线性模糊系统控制器和观测器的分析和设计,提出一种统一方法。利用Delta域离散T—S模糊模型对非线性系统建模,并基于李雅普诺夫稳定性理论给出模糊状态反馈控制器和观测器的设计策略,将所得结果归结为求解一组线性矩阵不等式。同时结论表明:分离性原理对Delta算子T—S模糊系统仍然成立。所得结果可将现有关于连续和离散T—S模糊系统的相关结论统一于Delta算子框架内。     

含非线性项的不确定离散时滞系统鲁棒稳定性分析

针对一类同时存在非线性项和不确定项的离散时滞系统,研究了系统的鲁棒稳定性问题.通过构造Lyapunov函数并利用Schur补引理以线性矩阵不等式(LMI)形式给出了系统鲁棒稳定的充分条件;利用离散时滞系统鲁棒稳定性的充分条件,采用LMI技术,设计出基于LMI的状态反馈鲁棒控制器;理论证明该方法设计的控制器保证闭环系统鲁...     

网络环境下的大系统鲁棒H_∞控制

针对网络环境下的一类同时具有测量数据和控制数据丢失的线性离散大系统,研究其H_∞状态反馈控制器设计问题.大系统由N个线性离散关联子系统构成,假设测量数据和控制数据丢失满足已知概率的Bernoulli分布,采用线性矩阵不等式方法给出了H_∞控制器存在的充分条件,所设计的控制器使得闭环系统均方指数稳定且满足指定的H_∞性能指标.最后通过仿真例子说明该方法的有效性.     

基于FHM模型的非线性网络化控制系统H_∞优化控制

研究了一类具有随机网络诱导时延,数据包丢失和扰动的网络化控制系统H_∞优化控制问题.针对一类非线性被控对象,基于状态反馈控制器,建立了网络化模糊双曲正切混杂系统模型.根据Lyqpunov稳定性理论,给出了系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件和控制器优化参数的获取方法.仿真算例利用神经网络算法和线性矩阵不等式工具箱,完成了模型参数的辨识与最优扰动衰减度的求取,证明了分析方法和结果的有效性.     

基于滚动时域Markov跳变系统的H_∞控制

针对带有外界干扰的离散Markov跳变系统,研究了滚动时域的H_∞控制问题.基于多步控制策略,利用反馈控制序列以及依赖于模态矩阵的Lyapunov函数,设计H_∞预测控制器,并且扩大了控制器的可行域范围.对于跳变模态间的转移概率部分未知的情形,得到保证鲁棒预测控制递归可行性的充分条件.通过将优化问题转化为半正定规划问题,给出基于滚动时域的H_∞控制器算法.仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

时变参数不确定广义系统的有限时间预见控制器设计

基于具有参数依赖的Lyapunov函数方法及LMI技巧,本文研究一类具有时变参数不确定广义离散时间系统的有限时间预见控制问题.首先,采用预见控制理论中误差系统的方法,引入两个辅助变量和离散提升技术,构造出包含未来目标值信号的信息的扩大误差系统,将有限时间预见跟踪问题转化为扩大误差系统的有限时间稳定性问题;然后,针对所推导的扩大误差系统,考虑输出反馈时,改造输出方程,使其包含可预见信号的信息,通过LMI技巧给出闭环系统有限时间稳定的条件及预见控制器的设计方法.通过求解LMI,即可确定预见控制器增益矩阵.数值仿真表明本文结果的有效性.     

具有信道衰落的离散系统非脆弱H_∞故障检测

文章设计了一种具有信道衰落的离散系统的非脆弱H_∞故障检测滤波器.用L阶莱斯衰落模型刻画实际接收到的测量信号,其信道系数具有在区间[0,1]上的任一概率密度函数.针对滤波器实际执行时增益发生变化的现象,采用乘性增益变化进行描述.基于李雅普诺夫稳定性理论、随机分析技术及LMI技术,得到使整个滤波误差系统随机稳定、同时满足H_∞性能指标的非脆弱故障检测滤波器存在的充分条件,给出离散系统的非脆弱H_∞故障检测问题的求解方案.该方案既能使滤波误差系统稳定,又能保证系统具有一定的H_∞性能.最后,由数值仿真说明研究的有效性.     

不确定时滞系统的时滞相关非脆弱鲁棒H∞控制

讨论了不确定时滞系统非脆弱控制器设计问题.利用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论和最近建立的积分不等式方法,获得了不确定时滞系统在非脆弱控制器作用下不仅内部渐近稳定,而且具有给定的H∞扰动抑制水平γ的时滞相关条件.然后,针对控制器具有加法不确定性和乘法不确定性两种情况,分别给出了非脆弱控制器的设计方法,这一方法不需要调节参数,利用Matlab的LMI工具箱求解方便,数值仿真实例说明该方法的有效性.     

不确定时滞系统的时滞相关非脆弱鲁棒[[H_infty]]控制

讨论了不确定时滞系统非脆弱控制器设计问题.利用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论和最近建立的积分不等式方法,获得了不确定时滞系统在非脆弱控制器作用下不仅内部渐近稳定,而且具有给定的H∞扰动抑制水平γ的时滞相关条件.然后,针对控制器具有加法不确定性和乘法不确定性两种情况,分别给出了非脆弱控制器的设计方法,这一方法不需要调节参数,利用Matlab的LMI工具箱求解方便,数值仿真实例说明该方法的有效性.     

非线性网络控制系统的保性能控制

针对网络诱导时延小于一个采样周期的非线性网络控制系统,研究了系统的稳定性和保性能控制问题.对于T-S模糊模型描述的非线性被控对象,将时延的不确定性转化为系统参数的不确定性,从而将这一类非线性网络控制系统建模为具有参数不确定性的离散T-S模糊模型.基于建立的模型,提出了存在稳定保性能控制器的充分条件,并得出了相应的线性矩阵不等式(LMI)形式.最后通过对永磁同步电动机混沌系统进行控制和仿真研究,验证了所提出方法的有效性.     

基于H_(∞)优化控制的多机电力系统稳定性研究北大核心

针对提高电力系统静态稳定性从而解决分布式电网并网后产生具有不确定性和偶然性的小干扰问题,本文采用多机电力系统模型的稳定性判据和H_(∞)优化控制问题进行研究,利用T-S模糊模型对多机电力系统模型进行建模,根据李雅普诺夫稳定性理论及H_(∞)优化控制理论,基于线性矩阵不等式(LMI),利用并行分布补偿(PDC)控制器的设计方法,证明了保证多机电力系统稳定的充分条件并实现电力系统的H_(∞)优化控制,给出这类非线性电力系统控制器的设计方法。最后采用MATLAB仿真软件对所求得稳定性判据进行验证,证实该结论的有效性。     

基于输出反馈的一类时滞系统鲁棒H∞容错控制

针对状态具有多个时滞的线性不确定性系统,基于李雅普诺夫稳定性理论,矩阵不等式及线性矩阵不等式方法,设计带有多个时滞记忆的输出反馈鲁棒H∞容错控制器.研究了在执行器发生故障的情况下,多时滞不确定性系统的鲁棒H∞容错控制的问题.首先给出了多个时滞记忆的输出反馈鲁棒H∞容错控制器的综合分析,进一步给出参数不确定项的多时滞系统的渐近稳定的充分条件,以及满足给定性能指标鲁棒H∞容错控制器的设计方法.仿真结果证明了该方法的有效性和可行性.     

Delta算子框架下混沌系统的自适应滑模控制北大核心CSCD

针对DoS攻击和网络故障下的非线性耦合混沌系统,提出了一种Delta算子框架下自适应滑模控制方法.首先,对连续时间和离散时间的非线性耦合混沌系统,依据Delta算子理论,建立Delta算子框架下的统一模型.其次,对提出的Delta算子框架下的非线性混沌系统设计线性滑模面,并利用线性矩阵不等式方法给出滑模面存在的充分条件.再次,对上述系统提出自适应滑模控制器的设计方法,使之能够快速到达滑模面,实现在DoS攻击和网络故障下的非线性耦合混沌系统的鲁棒镇定.最后,仿真算例结果表明在所设计的自适应滑模控制器下,非线性耦合混沌系统状态稳定,并渐近趋向于零,说明了所提方法的可行性和有效性.