分段脉冲系统的有限时间稳定与滤波

利用线性矩阵不等式和松弛变量方法,研究连续时间分段脉冲系统的有限时间稳定和滤波问题.一方面给出滤波误差系统有限时间稳定和满足性能要求的充分条件.另一方面给出有限时间滤波问题可解的充分条件和滤波器的设计方法.最后通过数值算例表明结论的可行性和有效性.     

离散时间不确定脉冲系统的有限时间稳定性与滤波

本文研究离散时间不确定脉冲系统的有限时间稳定性和滤波问题.利用线性矩阵不等式和松弛变量方法,不仅给出了滤波误差系统有限时间稳定和满足性能要求的充分条件,另外也给出了滤波器存在的充分条件和设计方法.最后通过数值模拟表明了结论的可行性和有效性.     

不确定脉冲系统的有限时间鲁棒滤波

研究了线性脉冲系统的有限时间鲁棒滤波问题.一方面给出了滤波误差系统有限时间稳定和满足性能要求的充分条件,并且给出了滤波器的设计方法.另一方面为了避免设计方法中出现的耦合问题,给出了一个可行的结论.最后通过数值算例表明了结论的可行性和有效性.     

正线性时滞系统的L_1(l_1)-增益性能分析及正控制器设计

讨论连续(离散)时间正线性时滞系统的L_1(l_1)-增益性能分析及正控制器设计问题.由于正系统的非负特性,自然地可利用L_1(l_1)-增益来估计系统的性能.首先,给出了正线性时滞系统渐近内稳定且满足给定的L_1(l_1)-增益指标的充要条件.然后,基于上述条件,针对单输入系统,利用奇异值分解(SVD)方法给出了正L_1(l_1)-控制器存在的充要条件,此条件可表示为非线性规划(NLP)问题.并将所给的方法推广到多输入情形,得到了具有特殊形式的L_1(l_1)-控制器的存在条件.最后,给出数值算例来验证理论结果的有效性.     

不确定离散脉冲系统的鲁棒H∞滤波问题

研究一类离散脉冲不确定系统的鲁棒H∞滤波器设计问题.首先,介绍了脉冲线性滤波器与离散脉冲系统的鲁棒H∞滤波问题.其次,基于离散Liapunov函数方法,给出了用线性矩阵不等式表达的滤波误差系统渐近稳定的充分条件与H∞脉冲线性滤波器的设计方法.最后,给出数值例子说明结果的有效性.     

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.     

具有衰减测量和随机时滞的离散非线性复杂网络的保概率集员滤波

研究一类离散非线性复杂网络的保概率集员滤波问题.考虑网络节点受状态随机时滞、衰减测量等影响,为了更贴合实际,采用两类相互独立的随机变量分别描述状态时滞和测量衰减特征.引入Bernoulli随机变量将随机时滞刻画为随机发生时滞,引入在某区间上服从已知概率分布的随机变量刻画衰减测量.文章设计一个分布式集员滤波器,给出滤波误差系统所需满足的充分条件以保证滤波误差被限制在已知椭球集内的概率不小于已给定的概率值,且该充分条件由一个递推线性矩阵不等式表示;建立在矩阵迹最小意义下的凸优化问题以最小化每个时刻所获得的概率椭球集,并设计一个保概率集员滤波器增益矩阵的求解算法.最后,通过一个数值算例验证所设计的滤波设计方案的有效性.     

具时变时滞和 Markovian转换的不确定奇异随机系统的鲁棒 H_∞ 滤波(英文)

本文处理了一类具与模式有关的时变时滞和 Markovian转换的不确定奇异随机系统的鲁棒H∞滤波问题.所考虑的系统包含参数不确定性,Markovian参数,随机扰动和与模式有关的时变时滞.本文的目的是设计一个滤波器以保证滤波错误系统是正则的、无脉冲的、鲁棒指数均方稳定的和可达到一个给定的 H∞扰动衰减水平.文章首先得到所求鲁棒指数H∞滤波器存在的充分条件,然后给出所求滤波器参数的显示表示.     

具有衰减测量和概率通讯延迟的随机非线性系统的事件触发分布式一致滤波

文章针对传感器网络下一类具有衰减测量和概率通讯延迟的随机时变非线性系统,研究该类系统的分布式一致滤波算法设计问题.首先,考虑到传感器网络的拓扑结构,状态估计信息可在相关节点间进行交换.注意到相邻节点间的信息传输会产生概率通讯延迟现象,提出事件触发传输方案旨在减少交换传感器节点之间误差较大的估计信息.每个传感器节点使用相邻节点发送的信息来修正自身的状态,从而构造相应的分布式一致滤波器.通过最小化滤波误差协方差上界的迹来求出滤波器增益以及一致增益.此外,对滤波误差协方差上界矩阵的单调性进行理论分析,并通过数值仿真验证所提出的滤波算法的可行性和有效性.     

一类具有饱和因子的奇异时滞系统的鲁棒保性能控制

研究了具有饱和因子的非线性奇异时滞系统的鲁棒保性能控制问题.目的是设计一个鲁棒控制器和保成本控制器,通过线性矩阵不等式方法(LMI)得出了鲁棒控制器和保性能控制器存在的充分条件.当这些LMI方法是可解时,分别给出了鲁棒控制器和保性能控制器的解析表达式.     

驻留概率信息方法的离散切换系统H_∞滤波器设计

通过基于驻留概率信息的方法,研究了一类具有时变延迟离散切换系统的H_∞滤波器设计的问题.通过对切换系统在每个子系统的驻留概率信息加以利用,建立一种新型切换系统模型和滤波器模型.利用Lyapunov函数及线性矩阵不等式方法,给出切换系统的H_∞均方稳定的充分条件,然后得到H_∞滤波器增益.最后,通过仿真算例来验证文章所用方法的有效性.     

不确定时滞摄动滤波误差动态系统的稳定性分析

基于Lyapunov稳定性理论、线性矩阵不等式方法、时滞分段分析方法、自由权矩阵方法、矩阵分析方法等,该文在前期滤波器设计理论基础上,进一步研究了含有不确定性结构的时变时滞奇异摄动滤波误差动态系统的稳定性分析问题.通过构造新的Lyapunov泛函,引用新的交叉项界定法并根据系统特性,推出了时滞依赖和时滞独立两种情形下新的滤波误差动态系统稳定性判别条件.最后,给出数值样例表明该文所得结果的有效性和可行性.     

不确定奇异系统的鲁棒严格无源和ISS（英文）

研究了一类不确定性奇异系统的严格无源和ISS问题.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统严格无源和ISS的充分条件.当获取的线性矩阵不等式条件不能被满足时,考虑状态反馈问题,并设计有效的控制方法使系统达到相应的性能.最后,通过数值仿真例子验证了本文方法的有效性.     

时变时滞切换系统动态回馈控制器设计分析

研究了一类时变时滞切换控制系统的动态回馈控制器的设计问题.其中,控制输入具有导数有界的时变时滞.利用多Lyapunov泛函方法,结合不等式的放缩技巧,用线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了确保系统渐近稳定的控制器存在的充分条件,同时设计出了相应的有效切换律.最后给出实例说明了本文控制器设计的有效性.     

基于LMI的时滞关联模糊大系统的分散镇定

讨论了具有时滞关联的连续时间模糊大系统的分散镇定问题 ,基于李亚普诺夫稳定性理论及大系统分散控制理论 ,给出了保证该时滞模糊大系统闭环渐近稳定的 LMI形式的充分条件 .满足这些充分条件的分散化并行分布补偿 ( DPDC)控制器参数可通过 MATLAB的 LMI工具箱有效的对其进行求取 .     

一类具有时变时滞和Markov跳变参数的不确定系统滑模控制

针对一类具有时变时滞和Markov跳变参数的不确定系统,研究基于滑模超平面的变结构控制算法.该算法通过坐标变换将系统描述成简约型,在考虑时变时滞和不确定性的前提下,基于线性矩阵不等式(LMIs)方法给出了滑模平面的设计方法,推导出了随机稳定滑模面存在的充分条件,同时利用指数趋近律构造了整个系统的滑模变结构控制算法,并证明了该算法能够确保系统的运动轨迹在有限时间内到达并一直保持在滑模面上.最后通过数值仿真算例验证了设计方法的正确性和有效性.     

具有Markov跳变参数的广义系统鲁棒故障检测

针对一类广义不确定时滞Markov跳变系统,应用鲁棒控制理论分析重构的增广系统,获取了系统的故障检测滤波器.利用构造的随机Lyapunov-Krasovskii函数和线性矩阵不等式,证明并给出了故障检测滤波器有解的充分条件和优化设计方法,同时使得残差体现其对扰动的抑制作用和对故障的灵敏性.所设计的滤波器使系统具有随机稳定性,抑制干扰能力强,满足所给的范数指标.仿真算例对结果进行了验证,在故障信息发生时,故障检测滤波器可以很灵敏地检测出故障,并能有效地抑制未知扰动对残差的影响在给定的范围内.     

在不确定观测下离散状态时滞系统的最优滤波

研究了在不确定观测下离散状态时滞系统的最优滤波问题,观测值的不确定性则通过一个满足Bernoulli分布且统计特性已知的随机变量来描述. 一般采用状态增广方法将时滞系统转换为无时滞随机系统, 再利用Kalman滤波器的设计方法解决最优状态估计问题, 但是当系统时滞较大时,转换后的系统状态维数很高, 这样增加了计算负担. 为此,基于最小方差估计准则, 利用射影性质和递归射影公式得到了一个新的滤波器设计方法, 而且保证了滤波器的维数与原系统相同.最后, 给出一个仿真例子说明所提方法的有效性.     

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.     

存在有界功率扰动和高斯白噪声的滤波算法

传统滤波算法,如卡尔曼滤波,通常对系统模型具有较高的依赖性,需要精确建模才能达到较高的估计精度.而现实场景中由于未知环境因素与建模误差的存在,往往使得估计品质不尽人意.因此针对离散系统同时受有界功率扰动和高斯白噪声影响的滤波问题,提出了一种新的线性时不变的鲁棒最优滤波方法.该方法在保证鲁棒性的同时还能够保证最优均方估计.为了保证鲁棒最优滤波,基于系统级综合方法,并根据误差动力学的系统响应以及干扰和噪声的参数来描述估计性能的上界.并在此基础上,提出了一种数值可处理的新的滤波器设计算法.最后借助测速算例验证了结果的有效性,仿真表明采用该方法得出的滤波算法相比于其它现有方法,能够实现理想的估计品质.