Non-fragile hybrid guaranteed cost control for a class of uncertain switched linear systems

This paper focuses on the problem of non-fragile hybrid guaranteed cost control for a class of uncertain switched linear systems. The controller gain to be designed is assumed to have additive gain variations. Based on multiple-Lyapunov function technique, the design of non-fragile hybrid guaranteed cost controllers is derived to make the corresponding closed-loop system asymptotically stable for all admissible uncertainties. Furthermore, a convex optimization approach with LMIs constraints is introduced to select the optimal non-fragile guaranteed cost controllers. Finally, a simulation example illustrates the effectiveness of the proposed approach.

Robust Non-Fragile Guaranteed Cost Control for Nonlinear Time Delay Discrete-Time Systems Based on T-S Model

This paper concerns the robust non-fragile guaranteed cost control for nonlinear time delay discrete-time systems based on Takagi-Sugeno （T-S） model. The problem is to design a guaranteed cost state feedback controller which can tolerate uncertainties from both models and gain variation. Sufficient conditions for the existence of such controller are given based on the linear matrix inequality （LMI） approach combined with Lyapunov method and inequality technique. A numerical example is given to illustrate the feasibility and effectiveness of our result.

不确定离散时滞系统具有H_∞干扰抑制的保成本控制

针对一类用矩阵凸多面体形式表示的不确定线性离散时滞系统 ,提出一种通过无记忆状态反馈实现的具有 H∞ 干扰抑制的保成本控制。当对象存在不确定性以及外部干扰统计特性未知时 ,该控制器能保证闭环系统稳定和一定的线性二次型性能指标上界 ,同时具有 H∞ 范数下的干扰抑制作用。基于L yapunov稳定性理论 ,控制器设计可转化为线性矩阵不等式的可解性问题。数值仿真表明 。

一类不确定时延网络控制系统的非脆弱H_∞保成本控制

针对控制器具有加法摄动和乘法摄动的一类不确定时延网络控制系统,研究非脆弱H∞保成本控制问题。考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动,基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,对于所有容许的不确定性使得闭环系统渐近稳定,得到了该系统非脆弱H∞保成本控制律存在的充分条件。利用这几个低保守性的充分条件容易检验一类不确定时延网络控制系统的渐近稳定性,并且满足H∞成本指标上界。最后用仿真例子表明所给出的结果是有效的。

不确定时滞广义系统的H_∞保性能控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续时滞广义系统,采用线性矩阵不等式处理方法,研究了具有鲁棒H∞性能的保性能控制问题,并给出了问题可解的一个充分条件和H∞保性能控制器的设计,使得闭环系统不仅对于容许的参数不确性保持正则、稳定、无脉冲,而且能保证闭环系统的二次性能指标具有某一个上界以及给定的H∞性能γ。进一步,通过求解一个凸优化问题,给出了系统的H∞最优保性能控制器的设计方法。算例和仿真结果表明该方法的正确性和可行性。

H_2/H_∞保性能控制理论在静止无功发生器控制中的应用

利用H2/H∞保性能控制理论和直接反馈线性化,给出了单机无穷大系统中,具有参数摄动的静止无功发生器(STATCOM)的非线性控制模型.使用MATLAB软件得出H2/H∞保性能控制律,表示为线性矩阵不等式(LMI).在扰动及参数摄动的条件下进行了仿真.结果表明这种控制方法同时具有鲁棒性和最优性能,降低了单纯H∞控制方法的保守性,提高了电力系统的稳定性,并满足电压精度的要求.

不确定离散广义系统的H_∞保成本控制

利用Riccati不等式,给出了H∞保成本离散广义系统和H∞保成本控制的定义,设计状态反馈H∞保成本控制器,使得闭环系统不仅对于容许的参数不确性保持正则、稳定、因果,而且使相应的闭环系统的二次性能指标具有上界及给定的H∞性能γ.基于线性矩阵不等式(LMI)给出了H∞保成本控制器的表达式。最后用数值例子说明设计方法的有效性和可行性。

不确定广义大系统分散鲁棒H_∞保性能控制

针对一类状态矩阵和控制矩阵存在参数不确定的广义大系统,研究其分散鲁棒H∞保性能控制问题,系统中不确定项具有数值界,可不满足匹配条件.基于广义系统的有界实引理,应用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定广义大系统存在分散鲁棒H∞保性能控制器的一个LMI条件,并用这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组分散鲁棒H∞保性能控制律的参数化表示,最后用例子说明该方法的应用.

多时滞不确定系统的保成本H_∞鲁棒控制

为提高复杂多时滞不确定系统的动态性能,设计了一种具有H∞干扰抑制的保成本鲁棒控制器.利用构造的Lyapunov函数和Schur补性质,证明并给出了保成本H∞鲁棒控制器存在的一个充分条件,进而将充分条件转化为标准的线性矩阵不等式形式,给出了控制器设计方法.采用该设计方法设计的控制器使闭环系统对所有时滞和不确定性是正则的,无脉冲,鲁棒具有更好的稳定性,满足给定的H∞范数指标,且满足成本上界约束条件.数值仿真结果表明,所设计的控制器对时滞和不确定参数变化都具有鲁棒性,同时系统对干扰具有很强的抑制能力.

一类大时滞非线性网络控制系统的H_∞保成本控制

本文研究一类大时滞不确定非线性网络控制系统的H∞保成本控制问题.首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型.然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出H∞保成本控制律的存在条件和H∞保成本控制器的设计方法.进而通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保成本控制器.最后仿真结果验证了该控制算法的有效性.

不确定时滞系统具α-γ保性能性质的H_∞控制器设计

针对一类不确定时滞系统 ,通过对其状态的变换和对干扰量的滤波处理 ,在给出α-γ保性能性质定义的基础上 ,利用状态空间的 L yapunov泛函方法 ,给出了闭环系统满足给定定义时的充分条件 ,并应用条件最优化综合方法 ,给出了保性能 H∞

连续多时滞系统的保成本H_∞容错控制

针对状态具有多个时滞的线性连续系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,研究了在执行器发生故障的情况下,连续多时滞系统的保成本H∞容错控制问题。首先,在无外部扰动时,得到了系统存在容错控制器的一个充分条件;其次,得到了系统存在保成本容错控制器的一个充分条件;最后,在有外部扰动时,得到了系统存在H∞容错控制器的一个充分条件。进一步,得到了系统存在保成本H∞容错控制器的一个充分条件以及该控制器的设计方法。仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。

非线性时滞广义系统的非脆弱保成本控制和H_∞控制

对一类非线性时滞广义系统讨论了非脆弱保成本控制和H∞控制问题。非线性项呈现为时间和状态变量的连续函数。设计了非脆弱保成本控制器和非脆弱H∞控制器。利用线性矩阵不等式,给出了控制器存在的与时滞无关的充分条件。当线性矩阵不等式可解时,可以得到这两个控制器精确的表达形式。数值例子表明这一方法是有效的。

活性污泥污水处理系统的最优鲁棒H_∞保成本控制

针对具有凸多面体参数不确定性的污水处理控制系统,研究其鲁棒H∞保成本控制器的设计问题。首先,给出变参数活性污泥系统的状态空间模型;然后,结合二次型性能指标和H∞性能指标,导出系统鲁棒H∞保成本控制器存在的充分条件以及相应的控制器设计方法,并通过线性矩阵不等式,给出该控制器增益的可行解。以某污水厂污水性质和处理能力为例,应用所设计的鲁棒H∞保成本控制器进行仿真研究。仿真结果表明:采用该方法使系统最终的稳态误差较小,证明该方法是可行和有效的。

不确定时延NCS的输出反馈鲁棒H_∞保性能控制

针对一类具有不确定时延和有限能量外部扰动的网络控制系统,采用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了基于输出反馈的鲁棒H_∞保性能网络控制问题。构造一个新的Lyapunov泛函,推导出使得闭环网络控制系统鲁棒稳定,且具有给定H_∞扰动衰减度γ的输出反馈保性能控制器存在的充分条件;通过求解具有约束条件的凸优化问题,给出闭环网络控制系统最优H_∞保性能控制器的设计方法,该方法能在给定扰动衰减度γ的情况下有更小的保性能指标。最后通过YALMIP(一种定义和求解高级优化问题的模化语言)求解数值算例验证了所提出方法的正确性和有效性。

不确定性时滞系统H_∞鲁棒保性能控制

在 Riccati不等式的基础上 ,给出鲁棒保性能 H∞ 不确定性时滞系统的定义。然后以性能指标上界最小为优化命题设计状态反馈控制器 ,使得闭环系统不仅对容许的参数不确定性以及时变时滞保持渐近稳定 ,而且具有给定 H∞ 干扰衰减度以及保性能上界最优。

不确定时滞系统的保代价H_∞鲁棒可靠控制

针对一类不确定时滞受扰系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保代价的H∞鲁棒可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保代价H∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式(LMI),并给出了系统状态反馈控制器的设计方法。利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力。仿真结果表明了该可靠控制器设计方法的有效性。

网络化控制系统鲁棒H_∞保性能控制研究

针对一类含有不确定参数被控对象的网络化控制系统(NCS),研究了网络中存在时延与丢包情况下的鲁棒H∞保性能控制问题.通过Lyapunov-Krasovskii泛函和Jensen不等式,推导出闭环NCS鲁棒渐近稳定的充分条件.与已有文献相比,该充分条件可以转换为具有较少决策变量的LMI形式.给出了NCS鲁棒H∞保性能控制律的优化设计算法.最后通过数值实例验证了算法的有效性.

不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞保成本控制

对一类同时具有状态时滞和输入时滞的不确定离散时滞系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LM I)处理方法,得到系统H∞保成本状态反馈控制律存在的一个充分条件,并利用线性矩阵不等式的可行解给出H∞保成本状态反馈控制律的设计方法.进而,通过求解凸优化问题解决了系统最优鲁棒H∞保成本控制律的设计问题.最后,通过数值算例说明了该设计方法的可行性.

不确定时变时滞系统的保成本H_∞鲁棒可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保成本H∞鲁棒可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保成本H∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式(LMI),并给出了系统状态反馈控制器的设计方法,所得的结果是时滞相关的.利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时变时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力.