一类不确定非线性切换系统的鲁棒稳定性

充分利用结构特点,通过标称系统各部分的稳定性获得一类不确定非线性切换系统的鲁棒稳定性.当标称系统的线性部分及零动态均存在共同Lyapunov函数时,通过构造依赖于不确定参数的共同Lyapunov函数得到整个系统在任意切换下的鲁棒稳定性.进一步,当标称系统的线性部分及零动态的各子系统都不渐近稳定时,通过设计切换律得到了该切换系统鲁棒稳定性的充分条件.

一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制

利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在任意切换下保证闭环系统是全局渐近稳定的·同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,使得闭环系统对于所有发生在给定失效集的执行器失效,在任意切换下是全局渐近稳定的·最后用具体的例子验证了本文设计方法的可行性和有效性·

不确定非线性切换系统的鲁棒H_∞控制

讨论了一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题．首先,基于多Lyapunov函数方法,设计状态反馈控制器以及切换律,使得对于所有允许的不确定性．相应的闭环系统渐近稳定又具有指定的L2-增益．该问题可解的充分条件以一组含有纯量函数的偏微分不等式形式给出,此偏微分不等式较一般Hamilton-Jacobi不等式更具可解性．所提出的方法不要求任何一个子系统渐近稳定．接着作为应用,借助混杂状态反馈策略讨论了非切换不确定非线性系统的鲁棒H∞控制问题．最后通过一个简单例子说明了控制设计方法的可行性．

不确定非线性切换系统鲁棒容错H_∞控制与仿真

为了克服外部扰动与执行器失效对切换系统的不良影响,使系统具有可靠性和抗干扰性,针对一类不确定非线性切换系统,研究了鲁棒容错H∞控制器设计与切换问题。假设系统中存在外部扰动,并且所有的矩阵同时带有未知、时变和范数有界的不确定性。当有执行器失效,并使得每个子系统均不能镇定的情况下,利用线性矩阵不等式技术和多李亚普诺夫函数法设计γ次优鲁棒H∞反馈容错控制器和切换策略,保证切换系统能全局二次稳定并且满足H∞性能指标,对得到的γ次优鲁棒H∞容错控制器进行优化,通过变量替换法获得了γ最优鲁棒H∞容错控制器。仿真结果表明,在执行器正常工作和一些执行器发生失效时,容错控制器和切换策略是有效的。

一类不确定非线性切换系统的鲁棒H_∞控制

研究一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数和凸组合技术,给出了由线性矩阵不等式表示的使闭环系统渐近稳定且满足鲁棒H∞性能的充分条件,设计了切换策略;最后给出了一个数值仿真实例表明结论的有效性.该结果对一类不确定线性切换系统的鲁棒H∞控制也成立.

不确定非线性切换系统的事件触发保成本有限时间H∞控制

为解决不确定和非线性因素引起的切换系统的不稳定,将切换系统中的非线性函数线性化,在事件触发方案下,利用Lyapunov函数和平均驻留时间方法,研究了不确定非线性切换系统的保成本有限时间H∞控制问题。通过设计状态反馈控制器,得到了当切换闭环系统是有限时间有界且具有H∞性能时,切换系统具有保成本上界的充分条件;证明了在事件触发的过程中,不存在Zeno行为。用数值算例验证了结论的正确性和有效性。

不确定非线性切换系统的稳定性分析

研究了一类不确定非线性切换系统的稳定性。该系统在结构、输入通道都存在不确定性,利用李雅普诺夫函数方法,通过设计每个子系统的鲁棒控制器,使得该不确定非线性切换系统的状态在任意切换下是全局渐近稳定的,最后通过具体实例说明了该方法的有效性。

不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制

该文研究了一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制问题。该系统在结构、输入通道都存在不确定性,利用李雅普诺夫函数方法,通过设计每个子系统的鲁棒控制器,使得该不确定非线性切换系统的状态在任意切换下是全局渐近稳定的。同时当该系统的执行器发生故障时,通过给定的失效集,该闭环系统在给定失效集的执行器发生故障的情况下,是全局渐近稳定的。

一类不确定非线性切换系统观测器的设计

研究一类非线性切换系统的观测器的设计问题。系统的不确定性满足范数有界,利用共同Lyapunov函数方法,给出了增广系统渐近稳定的充分条件,得到了系统的观测器。

不确定非线性系统快速终端滑模控制

针对界未知的非匹配不确定非线性系统轨迹快速跟踪控制,设计非线性干扰观测器(NDO)的反演自适应终端滑模控算法。首先设计子系统干扰观测器来确定界未知非匹配项补偿量,并结合子系统的Lyapunov函数求出反演控制中虚拟控制律,并运用指令滤波器解决虚拟项求导所带来的微分膨胀缺陷;再设计系统的非奇异快速终端滑模面并给出建模误差不确定性的自适应律,继而求出系统总控制律以确保总闭环系统有限时间全局渐近稳定;最后机器人动力学仿真案例表明,所设计的控制器能实现对指定轨迹的快速稳定跟踪,控制量光滑弱抖振,并对非匹配干扰具有较强的鲁棒性。

带有非线性扰动的不确定切换系统鲁棒控制

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的不确定切换系统鲁棒状态反馈镇定问题,采用单李雅普诺夫函数和多李雅普诺夫函数方法,研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性,而且有外界干扰的切换系统,分别给出了不确定切换系统鲁棒可稳的充分条件。仿真结果表明,所设计的两类控制器及相应的切换策略均能保证闭环系统渐近稳定。

不确定非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制

研究了一类结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制问题.利用凸组合技术,设计出状态反馈控制器和相应的切换策略,使得闭环系统是全局渐近稳定的.同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,对于所有发生在给定失效集的执行器失效的情况下,使得闭环系统均是全局渐近稳定的.最后通过仿真算例验证了所设计方法的可行性和有效性.

一类非线性不确定时滞系统的多模型切换H_∞跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下,一类非线性不确定时变时滞系统的多模型切换H∞跟踪控制的设计问题。利用时滞T-S模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模,将输入空间划分为若干个区域,在每一区域内设计局部T-S模型和控制器,这样在模糊规则数相同的情况下由于模糊论域的变小从而提高了逼近精度;在不确定性满足增益有界的条件下,得到了该类时变时滞非线性系统满足闭环稳定和H∞跟踪控制性能的充分条件,通过求解一组线性矩阵不等式(LMI),获得模糊H∞跟踪控制律,基于Lyapunov稳定性理论,证明了在此控制律下闭环系统渐进稳定;根据所选定的变量,通过多模型切换控制,将相应的区域控制器切换为全局控制器,而其他控制器不起作用,实现对整体非线性系统的逼近与控制。

参数不确定非线性系统切换控制

Based on the scope of change of parameters,multiple sliding mode variable structure controllers were designed for a kind of nonlinear system with uncertain parameters.A switching controller was formed with a given index switching function.Under the guarantee of Lyapunov stability,the controller of system would be switched among multiple sliding mode variable structure controllers according to the switching condition.The mechanism of switching could improve the transient response greatly.A robotic arm was studied as a nonlinear system.Multiple sliding mode variable structure controllers were set up according to the dynamic equation of the robotic arm.An index switching function based on output error was given for the design of switching controller of the robotic arm.To test the effectiveness of the switching controller,four simulation examples according to different scopes of parameter change were investigated.From the simulation,it was concluded that the switching controller could enhance the control performance greatly.

不确定时变时滞非线性系统多模型切换跟踪控制

考虑了当系统存在不确定的情况下,一类非线性时变时滞系统的多模型切换跟踪控制的设计问题.首先利用时滞T-S模糊模型对其进行建模;然后在不确定性满足增益有界的条件下,得到了该类时变时滞非线性系统满足闭环稳定和H∞跟踪控制性能的充分条件;最后根据所选定的变量,通过多模型切换控制,将相应的区域控制器切换为全局控制器,而其他控制器不起作用,实现对整体非线性系统的逼近与控制.仿真结果证明了方法的有效性.

一类不确定时滞非线性切换系统的观测器设计

研究一类不确定时滞非线性切换系统的观测器设计问题,利用共同Lyapunov函数方法,得到增广系统渐近稳定的充分条件,进而得到系统渐近稳定的观测器.

随机非线性切换系统的周期事件驱动控制

针对随机非线性切换系统,为避免芝诺现象和减少通信资源的浪费,研究了基于采样数据的周期事件驱动控制问题。首先,利用融合切换信号技术,将闭环切换系统转换成具有状态延迟和融合切换信号的随机非线性切换系统;其次,在周期事件驱动方案下,通过构造合适的李雅普诺夫函数,在满足平均驻留时间的切换信号下,得到了闭环切换系统的均方指数稳定性的充分条件;再次,给出了状态反馈控制器和事件驱动参数的设计方法;最后,通过一个数值例子验证了所提出方法的有效性,该实验结果表明了在所设计的控制方法下,闭环切换系统的状态是均方指数稳定的,同时还能减少通信资源的消耗。

具有时变全状态约束的多输入多输出非线性切换系统指定性能事件触发控制

针对多输入多输出切换非线性系统面临的不可测状态、状态约束、通信资源受限等挑战,本文研究了一种具有指定性能的事件触发控制策略。借助状态观测器和模糊逻辑系统,完成对不确定系统的建模。将命令滤波引入至反步递推(Backstepping)设计过程,以避免因虚拟控制器反复求导引起的计算爆炸问题,并通过设计指定性能函数,保证系统的瞬态性能。通过构造事件触发控制器和障碍李雅普诺夫函数,有效解决时变状态约束及通讯资源受限的问题,并保证系统的稳定性。最后通过仿真验证控制算法的有效性。

含执行器故障的切换非线性系统的事件触发自适应模糊容错控制

本文研究在平均驻留时间约束下,一类含有执行器故障的切换非线性系统输出反馈自适应模糊事件触发容错控制问题.首先,建立了一个模态依赖的状态观测器估计不可测量状态.利用模糊逻辑系统来逼近未知项.其次,构建自适应模糊容错事件触发控制方案能够节省网络资源和数据传输.然后,通过构造多Lyapunov函数和平均驻留时间法,证明闭环系统所有状态半全局一致最终有界的同时排除了Zeno现象.最后,通过数值仿真验证该方法的有效性.

不确定非线性时滞切换广义系统的鲁棒无源控制

将无源的概念从广义系统扩散到切换广义系统之中,进而研究了一类带有非线性扰动项和时滞不确定项的切换广义系统的无源控制问题。并且系统中的不确定性要满足有界条件。首先,基于一类广义Lyapunov函数结合线性矩阵不等式,获得了使非线性切换广义系统能够渐近稳定且严格无源的充分条件。然后,根据已给的条件设计出鲁棒无源控制器,使得闭环广义切换系统对于所有容许的不确定性是严格无源的。最后运用Matlab中的LMI工具箱具体给出实例,证明其可行性。