基于驻留概率信息方法的离散切换系统的鲁棒H_∞控制

切换系统由一组子系统和切换规则组成,其中切换规则对系统的稳定性及动态性能起着至关重要的作用.不同于现有的切换规则,文章针对一类子系统为离散时滞系统的切换系统,利用系统停留在每个子系统的概率信息,引入驻留概率信息,研究系统的鲁棒H_∞控制问题.基于多Lyapunov泛函和线性矩阵不等式方法,给出切换系统的鲁棒H_∞均方稳定的充分条件.需要指出的是,最终系统的稳定条件依赖于系统的驻留概率信息.最后,通过仿真算例证明所用方法的有效性.     

时滞非线性连续切换系统观测器设计

针对非线性时滞切换系统进行了观测器设计.通过构造李雅普诺夫Krasovskii泛函、利用线性矩阵不等式与平均驻留时间的策略,提出切换系统的增益矩阵设计,讨论了在切换系统无扰动的情况下误差切换系统指数渐近稳定的充分条件.在此基础之上进一步研究了具有扰动影响时,误差切换系统具有H_∞性能指标的线性矩阵不等式条件.其次把结果推广到误差切换系统有共同Lyapunov函数的情况,也进一步简化为没有时延的情况.最后给出仿真例子,显示切换系统的观测器设计是行之有效的.     

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.     

一类不确定模糊脉冲切换系统的H∞控制

研究了一类参数不确定的模糊脉冲切换系统在任意切换下的H_∞控制问题.利用Lyapunov稳定性理论与线性矩阵不等式方法,给出了连续的脉冲切换系统满足H_∞性能的充分条件,并把这个条件转化为一个线性矩阵不等式,便于实现.     

多时滞线性切换系统的H_∞控制

研究了连续的多时滞线性切换系统的H_∞控制问题,用Lyapunov函数和凸组合技术,给出了连续的多时滞切换系统满足H_∞性能指标的充分条件和切换律的设计方案,并且进一步讨论了离散的多时滞线性切换系统的H_∞控制问题.     

一类离散的时滞脉冲切换系统的H_∞二次稳定性

研究了一类离散的时滞脉冲切换系统的H_∞控制问题,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了离散脉冲切换系统具有性能指标γ的充分条件.     

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.     

马尔科夫切换拓扑下带有非一致时变时滞的多智能体系统的H_∞领导跟随一致性问题

研究马尔科夫切换拓扑下带有非一致时变时滞的多智能体系统的H_∞领导跟随一致性问题.通过一个模型变换,把原系统的领导跟随一致性问题转化为新的误差系统的均方稳定性问题.根据马尔科夫时滞系统的稳定性理论,以线性矩阵不等式的形式给出了多智能体系统实现领导跟随一致且具有给定的H_∞性能指标的充分条件.最后,仿真实例验证了理论结果的有效性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒H_∞控制

对于一类具有模型误差和外部干扰的非线性系统,研究了其鲁棒H_∞控制问题.利用Hamilton-Jaccobi不等式的方法给出了一个系统满足鲁棒H_∞性能的新的判定准则,基于该准则设计了一个使闭环系统满足鲁棒H_∞性能的控制律.并且证明了对于线性系统,此结果与经典的结果完全一致.最后,通过仿真验证了所得结果的有效性.     

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.     

基于Delta算子离散化方法的永磁同步电机H_∞控制系统

在建立永磁同步电机(PMSM)Delta算子离散化模型的基础上,利用线性矩阵不等式(LMI)方法对PMSM的H_∞控制问题进行研究.以LMI形式给出了PMSM H_∞控制器参数存在的充分条件,通过求解LMI得出PMSM H_∞控制器参数.最后对PMSM H_∞控制系统的稳定性问题进行分析,并给出负载和给定转速发生变化时PMSM H_∞控制系统的速度响应曲线,结果表明,快速采样时基于Delta算子离散化方法所设计的H_∞控制器不但能保证PMSM闭环系统的稳定性,而且能较好的改善PMSM的跟随给定和抗干扰能力.     

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.     

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.     

带有控制约束的不确定非线性系统的H_∞控制

研究了一类含有控制约束(饱和执行器)的不确定非线性系统的H_∞最优控制问题.首先,引入非二次型函数来解决控制受限的问题.然后借助二人零和微分对策理论研究H_∞最优控制问题,提出了模型自由的在线学习算法,仅仅通过在线获得的系统的状态信息而无需模型知识就能很好的解决H_∞控制问题.建立了执行网-评价网-扰动网三网络结构完成算法的在线实现.最后,利用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论给出了系统的稳定性分析,仿真算例验证了算法的有效性.     

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.     

一类Lurie切换系统的H_∞性能分析

考虑了一类Lurie时滞切换系统的H_∞性能问题,用矩阵不等式和Lyapunov函数给出了切换律的构造,所得结果一矩阵不等式形式表示,便于实现.     

时滞随机切换脉冲混杂系统的随机积分输入状态稳定性

考虑了时滞随机切换脉冲混杂非线性系统的随机积分输入状态稳定性问题.首先,导出估计给定随机过程上界的一个充分条件.基于此,得到随机脉冲非线性系统依概率全局渐近稳定和随机积分输入状态稳定的一系列条件.进一步,利用多Lyapunov-Krasovskii泛函方法和驻留时间技术得到随机切换脉冲混杂非线性系统随机积分输入状态稳定的判据.最后,仿真例子证实了所得结论的有效性.     

具有时变时滞的离散时间切换奇异正系统的l_(1)滤波北大核心CSCD

该文主要研究了一类具有时变时滞的离散时间切换奇异系统在正性约束下的l_(1)滤波器的设计问题.通过构造合适的共正Lyapunov函数并且利用平均驻留时间的方法,以线性规划的形式给出使得相应的滤波误差系统是正的、正则的、因果的、指数稳定的充分条件.另外,外部扰动输入对系统性能的影响也被加以分析和讨论,并在稳定性的基础上进一步给出滤波误差系统具有给定l_(1)增益性能的充分条件和相应滤波器的设计方法.最后,通过数值算例来验证所给方法的有效性和可行性.     

离散Markov切换系统的随机零和博弈及H_∞控制:噪声依赖状态与控制

针对噪声同时依赖于状态与控制的Ito型离散Markov切换系统的随机零和博弈问题,分别讨论了其在有限时域和无限时域情形的鞍点均衡策略.利用配方法,得到了随机零和博弈问题存在解的充分必要条件等价于相应的耦合Riccati差分(代数)方程存在解,并给出了最优解的显式形式.然后把所得的结果应用于相应的H_∞o控制问题,得到了H_∞控制策略的Riccati方程,最后给出了数值算例.     

浅谈H_∞控制理论的发展与应用

H_∞范数是鲁棒控制理论的重要性能指标之一.当系统中存在不确定外界干扰时,H_∞控制理论可以用来分析系统鲁棒性和设计控制器.本文从确定性系统、随机系统和离散时间系统等角度,分别介绍了H_∞控制理论的发展,并通过具体例子介绍H_∞理论的应用.