线性不确定时滞系统的时滞依赖鲁棒镇定方法研究

研究一类同时存在状态和控制滞后的线性不确定时滞系统的鲁棒镇定问题。系统的不确定项参数时变未知但范数有界，其滞后项也是时变的。对此，给出一个使得系统鲁棒稳定的无记忆状态反馈控制律，所得结果与时滞相关，且相应的结果以线性矩阵不等式的形式给出。

电力系统时滞依赖型鲁棒稳定判据及其应用

给出了一种改进的含不确定性时滞环节的电力系统稳定性Lyapunov鲁棒稳定判据。首先基于Krasovskii理论列解时滞系统的Lyapunov泛函,接着将泛函对系统轨迹的导函数用一组线性矩阵不等式表达,在泛函导数推导过程中,通过引入一些必要的松散项以减少该判据的保守性,然后利用Schur补对含不确定性的扰动项进行变换,最后借助单机无穷大系统和WSCC3机9节点系统,对含不确定性扰动的单一和双时滞情况下的系统保持鲁棒稳定时可承受的最大时滞进行分析,验证了所给方法的有效性。

时滞依赖H_/H_∞观测器的线性系统故障检测

本文研究了线性连续时滞系统的鲁棒故障检测问题.利用H_/H∞故障检测方法,设计了故障检测观测器,并给出了时滞依赖的故障检测观测器设计条件.本文直接给出刻画有限频故障检测性能的线性矩阵不等式条件,避免因引入加权函数而产生的不准确性.最后,仿真算例表明时滞依赖的有限频故障检测观测器可以取得比已有结果更好的故障检测性能.

一类不确定时滞系统的时滞依赖型鲁棒控制器设计(英文)

本文研究了一类状态和控制同时存在滞后的不确定线性系统时滞依赖型鲁棒镇定问题．针对所有容许的时变未知但有界的不确定性，得到了一种新的确保系统可鲁棒镇定的充分条件和相应的鲁棒镇定控制器设计方法．所得到的结果是与时滞相关的。

不确定时滞系统的时滞依赖鲁棒非脆弱H_∞控制

基于线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了不确定时滞线性系统的鲁棒非脆弱H_∞状态反馈控制器的设计问题,以一个LMI形式给出了控制器存在的充分条件,而且该LMI是与时滞相关的。同时,经过全等变换、变量变换和Schur补引理,该LMI的所有参数都是线性的,这样参数无需预取就可以利用LMI Toolbox获得解。实例表明了上述设计方法的有效性。

GDI汽车发动机怠速时滞依赖的H_∞控制

基于时滞影响的GDI发动机非线性平均值怠速系统模型,针对怠速工况下汽车附件用电产生的扭矩干扰量,设计了时滞依赖的H∞状态反馈控制器,使闭环控制系统渐进稳定同时,满足输出量对扰动输入的抑制能力为γ。该时滞既包括发动机稳态下的燃油喷射到力矩输出时间延迟,瞬态下节气阀控制进气量这一时刻到这部分进气量实际进入缸内的时间延迟,还包括节气阀执行控制量动作的延迟。上述时滞参数都是不确定的并且时不变的,但分别有恒定的上界。最后,用以en_DYNA软件建立的精确发动机模型,验证之前建模的正确性及控制方法的有效性。通过与未考虑时滞问题设计的控制器以及考虑到时滞问题设计的时滞非依赖控制器的控制效果进行仿真比较,本文设计的时滞依赖的控制器综合控制效果最好。

电力系统改进时滞依赖型稳定判据

给出一种改进的基于Lyapunov理论的电力系统时滞稳定分析方法。首先基于Krasovskii理论列解系统的Lyapunov泛函,然后将泛函对时滞系统轨迹的导函数用一组线性矩阵不等式(LMI)表示,在泛函导数推导过程中,通过引入一些必要的松散项以减少方法的保守性。最后,借助典型2阶时滞系统和WSCC3机9节点系统,验证了所述方法的有效性,并与自由权矩阵方法进行了比较和讨论。

基于时滞依赖H_∞滤波器的时滞系统故障诊断

针对一类具有不确定输入的状态时滞系统,基于时滞依赖H∞滤波器探讨了系统的鲁棒故障诊断(RFD)问题.首先,引入一个参考模型,形成广义残差系统,以此广义残差信号对扰动信号及其故障信号L2的增益来体现其对扰动的鲁棒性和对故障的灵敏性;其次,利用对偶原理,针对对偶系统,借助线性矩阵不等式(LM I)技术,研究基于状态观测器的时滞依赖RFD系统设计问题,并推导出具有时滞依赖解存在的条件及观测器增益矩阵的求解方法;最后,通过仿真实例验证了该方法的可行性和有效性.

基于时滞依赖矩阵泛函的变时滞电力系统稳定性分析

针对大规模互联电力系统中的时滞现象对电力系统稳定运行产生的不可忽略的影响,文中研究区间变时滞影响下电力系统的稳定性问题。首先,充分考虑时滞变化率对电力系统稳定区域的影响,构造一种新的含时滞依赖矩阵的Lyapunov泛函。然后,在解析过程中采用新的积分不等式对时滞分割后的积分项进行处理,得到保守性较小且计算量较少的稳定性判据,扩大了电力系统的稳定运行区域。最后,通过对典型二阶时滞系统、单机无穷大系统、两区四机系统以及负荷频率控制系统进行仿真分析,验证了所提方法的优越性。

时滞依赖网络控制系统的量化控制:分段时滞法

为了减小时滞依赖系统分析的保守性,获得较大的时滞上界,也为了减小网络中的数据传输率,本文提出了一种具有量化的网络控制系统的新的分析方法:时滞分段法.将时滞落于某一段小区间看做一种情形,针对每种不同情形利用不同的自由权矩阵,并利用矩阵函数的凸性,得到了新的时滞依赖的稳定性条件.通过求解若干组线性矩阵不等式可得时滞上界和量化状态反馈控制器增益.仿真结果说明了本文所述方法的有效性.

不确定离散奇异系统的时滞依赖鲁棒H∞控制

针对一类具时变时滞的范数有界不确定离散奇异系统,本文研究其鲁棒H∞控制问题.通过建立基于二次型的有限和不等式,避免了模型变换和界定交叉项,得出一个新的时滞依赖有界实引理,并表示为严格线性矩阵不等式,同时给出了状态反馈控制器设计算法,保证对应的闭环系统对所有容许的不确定性是正则,因果,稳定且具给定的干扰衰减度.最后,数值例子证明了本文所给方法的有效性.

时滞依赖H_∞滤波器的有限频故障检测方法

本文研究了线性离散时滞系统的有限频鲁棒故障检测问题.利用故障估计技术,将故障检测滤波器设计问题转化为时滞依赖的H∞滤波器设计问题.本文直接给出刻画有限频故障检测性能的线性矩阵不等式条件,避免因引入加权函数而产生的不准确性.最后,仿真算例表明时滞依赖的有限频故障检测滤波器可以取得比已有结果更好的故障检测性能.

时滞依赖不确定状态时滞系统鲁棒故障诊断

针对一类具有未知输入和模型不确定性的动态时滞系统,基于H∞滤波器技术,提出了一种鲁棒故障诊断方法.首先引入一个参考模型,形成广义残差系统,然后引入一个新的具有时滞依赖的有界实引理;利用对偶原理,针对对偶系统,借助线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了基于状态观测器的时滞依赖鲁棒故障诊断滤波器(RFDF)设计方案,推导出具有时滞依赖解存在的条件以及观测器增益矩阵的求解算法.仿真算例验证了该方法的有效性.

多面体不确定系统时滞依赖鲁棒预测控制

将线性状态变换引入连续时间多面体不确定时滞系统中,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计时滞相关型鲁棒预测控制器;通过适当选择Lyapunov函数,推导出闭环系统渐近稳定的充分条件,并且该条件是时滞相关的.仿真算例验证了该方法的有效性.

时滞依赖鲁棒故障诊断滤波器设计

研究具有扰动不确定性的状态时滞系统时滞依赖鲁棒故障诊断滤波器的设计问题。通过对系统传递函数输入输出通道的组合变换,引入一种新的能够同时体现残差对扰动信号鲁棒性和对故障信号灵敏性的性能指标。将基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计问题转化为H∞优化设计问题,应用线性矩阵不等式技术,给出并证明了该设计问题时滞依赖解存在的条件和求解方法。最后,通过一个仿真算例来验证本方法的有效性。

电力系统改进时滞依赖型鲁棒稳定判据

广域量测系统在采集和传输电力信息过程中由于通信链路限制和传输距离太大会使信号产生延时。针对电力系统时滞问题,给出了一种改进的含不确定时滞环节的电力系统稳定性Lyapunov鲁棒稳定判据。首先根据状态轨迹定义将状态变量在相应积分区间上定义为线性函数与对线性部分的偏离函数之和,以使Lyapunov泛函导函数中的二次型积分项取得极大值。然后结合"时滞分割"的思想,推导出改进的单时滞系统渐近鲁棒稳定判据,并将该方法推广到多时滞系统。最后借助典型二阶系统、单机无穷大系统以及WSCC3机9节点系统,对含不确定性的时滞系统保持稳定时系统所能承受的最大时滞进行分析。结果显示,该方法在保证一定计算效率的前提下改善了稳定性判据的保守性。

时滞切换系统的时滞依赖稳定

首先利用多Lyapunov函数方法,分析常时滞切换系统的时滞依赖稳定性,并给出此系统时滞依赖稳定的充分条件及切换律的设计;然后运用共同Lyapunov函数方法,研究一类时变时滞切换系统的时滞依赖稳定性,也给出此系统时滞依赖稳定的充分条件及切换律的设计.所得结果均可用线性矩阵不等式方法求解.最后通过仿真验证了结论的正确有效性.

具有时滞依赖的不确定系统鲁棒H_∞保代价控制

针对一类含有时滞依赖的不确定线性系统,研究了具有鲁棒H∞性能的保代价控制器的设计。假定其中的不确定性是范数有界的和系统的状态是完全可测的,采用基于线性矩阵不等式和构造适当的Lyapunov泛函相结合的方法,给出了一种鲁棒H∞状态反馈保代价控制器的设计,仅通过求解相应的线性矩阵不等式就可得到鲁棒H∞状态反馈保代价控制器,所设计的保代价控制器对所有容许的不确定性不仅使相应的闭环系统渐进稳定,而且能保证闭环系统满足一定的鲁棒H∞保代价性能指标,达到抑制干扰的效果。最后,用数值算例及仿真结果验证了所给方法的可解性和有效性。

基于观测器的时滞依赖鲁棒无源控制

研究一类带有参数不确定性和时变时滞的不确定线性系统的鲁棒无源控制问题。针对标称系统,利用线性矩阵不等式给出其时滞依赖无源性条件;讨论当系统的系数矩阵出现参数不确定时,存在基于观测器的控制器使得闭环系统是强鲁棒稳定且严格无源的时滞依赖性充分条件。构造出期望的观测器和控制器。数值算例说明结论的有效性。

受控振动系统时滞依赖稳定性判据的LMI方法

针对带有不确定性时滞的振动控制系统,引入改进的二向量内积的上确界,对Lyapunov导数进行合理放大,提出了一种新的时滞依赖鲁棒性稳定准则。根据这种新的判别方法,受控振动系统的最大时滞量可以通过Matlab控制工具箱LMI(线性矩阵不等式)得到。讨论了单自由度系统中最大时滞随系统参数的变化情况及多自由度系统中控制器最优权值R的确定。算例结果表明,在允许时滞范围内,经典的LQR控制器可以收到令人满意的效果。