随机大系统的分散预设固定时间有界H_(∞)控制

针对具有未知非线性函数和不确定外部扰动的随机大系统,设计分散预设固定时间有界H_(∞)控制器.该文控制器能使大系统中各子系统的跟踪误差被预设有限时间性能函数约束,使各子系统的输出较好地跟踪参考信号,确保各子系统的所有信号均依概率固定时间有界稳定.该文控制器具有可行性.

T-S模糊Markov跳变系统的有限时间H_(∞)异步控制

针对一类在Takagi-Sugeno模糊规则下的Markov跳变系统,研究了基于模糊状态反馈控制器的有限时间H_(∞)异步控制问题。采用隐Markov模型刻画了模糊控制器与原系统的异步现象。首先,通过构造Lyapunov函数,运用有限时间有界性和H_(∞)控制理论,得到了闭环系统H_(∞)有限时间有界的充分条件。其次,设计了模糊状态反馈异步控制器,使得闭环系统H_(∞)有限时间有界。最后,通过仿真算例验证了方法的有效性和可行性。

非线性系统预设有限时间有界H_(∞)容错控制

针对一类具有外部扰动的严格反馈非线性系统,研究系统的预设有限时间有界H_(∞)容错控制问题,提出一个新的预设有限时间性能函数,进一步改进约束控制性能。结合反步法和有界H_(∞)设计思想,给出一种预设性能有限时间有界H_(∞)容错控制器设计方案,解决非线性系统在有界稳定情况下的H_(∞)控制设计问题。所设计的控制器能够保证跟踪误差,以预先设定的暂态和稳态性能在有限时间内收敛到平衡点附近的小邻域内,并且具有H_(∞)干扰抑制性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。

一类机械臂系统自适应有限时间有界H_(∞)跟踪控制

考虑一种电机驱动的单连杆机械臂系统在受到输出约束时的自适应有限时间H∞跟踪控制问题.一个有限时间有界H∞性能的新概念被提出,并结合障碍Lyapunov函数(BLF)、神经网络自适应技术、有限时间控制理论和H_(∞)控制理论,提出了一种该系统在输出受限条件下的自适应神经有限时间有界H_(∞)跟踪控制器设计方法,避免了许多有限时间控制文献中控制器设计时出现的奇点问题,实现了该机械臂系统的有限时间有界H_(∞)轨迹跟踪控制.所设计的控制器保证了系统跟踪误差能够被约束在预先给定的范围内,并且所有状态能在有限时间内收敛到平衡状态的邻域内,同时对外部扰动具有H_(∞)性能.仿真结果验证了所设计控制器的有效性和优越性.

T-S模糊系统的自触发有限时间H∞控制

为克服事件触发控制对硬件设备的依赖以及控制策略频繁更新的局限,针对一类不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统的有限时间H∞控制问题,引入自触发机制,提出一种基于此机制下只与触发时刻状态有关的模糊控制器设计方法;基于自触发机制并结合有限时间控制的思想,通过设计触发间隔函数、推导并求解线性矩阵不等式(LMI),使得系统在保障稳定性的前提下,系统运动轨迹不会超过一定的界限,并达到所期望H∞性能水平;同时相较于事件触发机制,自触发机制位于系统内部,无需额外硬件设备接收触发信号且只需利用当前的触发状态信息来预测下一触发时刻,在一定程度上进一步降低系统资源成本;此外,利用李亚普诺夫函数对系统稳定性进行了严格分析,并提供一个确保能够防止芝诺现象发生的证明;最后,通过数值仿真、单连杆刚性机器人系统实例仿真两个实验说明所提方法的有效性。

一类非线性系统的有限时间有界跟踪控制

研究一类具有外部扰动的非线性系统的有界跟踪控制问题。为了处理非线性系统的非线性部分,通常会用到幂级数展开法、Riccati方程迭代法、Lipschitz条件等,这些方法或条件都有力地支撑了对非线性系统的研究,但各自也有一些不足的地方,有的甚至舍弃了部分有用的系统信息。在研究非线性系统有限时间跟踪性质时,为了在避免复杂计算的同时保留系统的有用信息,得到了一类非线性系统的有限时间有界跟踪的充分条件,并利用矩阵不等式(LMI)的形式重述了所给条件。最后,利用数字仿真来说明这类非线性系统有限时间有界跟踪结论的可行性。

具有有界时滞的脉冲随机泛函微分系统的有限时间稳定

本文研究了具有有界时滞的脉冲随机泛函微分系统的有限时间稳定和有限时间渐近稳定问题.基于Lyapunov函数、Razumikhin技巧以及平均脉冲区间条件,本文建立了关于该系统有限时间稳定和有限时间渐近稳定的相关性准则.最后,给出例子说明结论的有效性.

机械臂系统快速有限时间有界H_(∞)量化跟踪控制

针对量化输入的电机驱动机械臂系统,研究其快速有限时间有界H_(∞)量化跟踪控制问题,设计基于指令滤波的神经网络快速有限时间有界H_(∞)量化跟踪控制器.采用指令滤波技术解决backstepping方法的“微分爆炸”问题,且避免有限时间控制设计中出现奇点.仿真结果表明该控制器具有有效性.研究结果能为机械臂系统的抗干扰设计提供理论指导.

一类随机时滞系统的有限时间H_(∞)滤波

本文主要研究一类带有界干扰的随机时滞系统的有限时间H_(∞)滤波问题。将有限时间引入带时滞的H_(∞)滤波问题中,通过构造合适的李雅普诺夫泛函,结合It8公式得出随机时滞系统具有有限时间H_(∞)性能的滤波器的设计算法,使得滤波器的误差系统有限时间随机有界。同时,利用LMI工具箱求出满足有限时间H_(∞)性能的滤波器参数。最后数值算例说明本文方法的可行性。

一类脉冲随机系统的有限时间有界性分析与H_∞控制

本文研究一类线性脉冲随机系统的有限时间有界性及H_∞控制问题.首先,利用Lyapunov函数和平均脉冲区间条件,建立了系统有限时间均方有界定理;其次,基于H_∞控制理论,获得了保证系统有限时间有界且满足一定的H_∞性能指标的判据;再次,针对有限时间H_∞控制问题,给出了状态反馈控制器存在的充分条件.最后,用一个数值例子表明了理论结果的有效性.

不确定时变时滞模糊系统的有限时间H_∞滤波

研究了一类复杂非线性系统的有限时间H∞滤波问题。针对由Takagi-Sugeno模糊模型描述的复杂非线性系统,同时考虑其存在参数不确定性以及时变时滞的情形,给出系统有限时间有界的充分条件。在一般传统H∞滤波器设计的基础上,结合有限时间有界的概念,导出保证系统在有限时间内,其滤波误差能量小于一个给定上界的H∞滤波器设计方法。通过构造一个适当的Lyapunov-Krasovskii函数,并引入自由权矩阵,得到基于线性矩阵不等式的有限时间H∞滤波器参数的求解方法。自由权矩阵的引入,是一种处理时变时滞项的新方法,具有一定的研究价值。最后,通过仿真示例验证了该方法的有效性。

不确定奇异系统的有限时间H_∞控制

针对一类在有限时间下的线性奇异系统,同时考虑参数不确定性和有限外部扰动影响,研究了系统基于状态反馈控制器的鲁棒H∞控制问题。首先通过构造合适的Lypunov函数,利用线性矩阵不等式方法给出了线性广义系统有限时间有界且H∞范数有界的充分条件,在此基础上讨论线性广义系统的H∞状态反馈控制,给出了控制器存在的充分条件,同时给出了控制器的具体设计方法,控制器可由线性矩阵不等式解得。最后的数值算例说明了所提出方法的可行性和有效性。

一类p规范型非线性系统预设性能有限时间H_(∞)跟踪控制

针对一类带有外部扰动的非严格反馈p规范型非线性系统,在一种新的预设性能控制思想的基础上,结合加幂积分技术、H_(∞)控制理论及神经自适应技术,提出了一种自适应神经预设性能有限时间H;跟踪控制器的设计方法.所设计的控制器能够保证系统的跟踪误差被有限时间性能函数约束,并在任意给定的停息时间内收敛到平衡点的一个预先给定的邻域内,且能够抑制外部扰动对系统的影响.特别地,该停息时间与系统初始状态无关.两个仿真例子验证了所设计控制器的有效性和优越性.

一类不确定中立时滞系统的有限时间H_∞控制器设计

研究了一类含不确定参数的中立时滞系统的有限时间H∞控制问题。通过构造合适的Lyapunov函数,结合线性矩阵不等式技术,设计了一个使得闭环控制系统有限时间有界,满足给定的H∞性能指标的控制器,并给出此控制器存在的充分条件,最终将控制器的设计转化为一个优化求解问题。仿真示例证明了所设计方法的有效性。

分数阶微分中立型系统的有限时间镇定性及有界性（英文）

讨论了一类分数阶微分中立型系统的有限时间状态反馈镇定性及有界性问题.利用Gronwall不等式,获得了使得系统有限时间状态反馈镇定及有限时间有界的充分性条件.

状态依赖下不确定切换线性系统有限时间有界性分析

根据凸组合方法,依据状态依赖切换策略设计切换信号和Lyapunov类函数的方法,解决了一类带有不确定项的切换线性系统在外部干扰存在前提下的有限时间有界性问题,并且分析了滑膜现象产生的情况.

一类非线性离散系统的有限时间有界性

对一个具有外部扰动的系统而言,通常想知道这个系统的状态量在给定的初值条件下,在多长的时间段内不会超过一个给定的界。对于非线性系统而言,由于其研究方法的局限性,相关的研究成果不像线性系统的丰富,相应的研究通常都用到诸如线性化、Lipschitz条件等。这些条件对方程的要求较高,或舍弃的信息量较大。根据有限时间稳定性定义的特点,提出了一个比较简单的条件来研究一类非线性系统的有限时间稳定性和有界性问题。在给定的条件下,得到了这类非线性系统的有限时间稳定性及有限时间有界性的充分条件,为了方便进行模拟,也用矩阵不等式给出了相应的结果。最后通过数字仿真研究了这些结果的可行性。

未知初始跟踪条件的非线性系统预设性能有限时间有界H_(∞)控制

研究一类具有外部扰动的非线性系统在初始跟踪条件未知情况下的预设性能有限时间有界H_(∞)控制问题.针对预设性能控制设计,提出一个新的误差转换思想,并据此设计新的预设性能函数,解决预设性能控制依赖于系统被约束量初始条件的问题.基于所提出预设性能函数、有限时间控制理论以及有界H_(∞)的设计方法,获得系统无需初始跟踪条件的预设性能有限时间有界H_(∞)控制器,同时解决非线性系统在有界稳定情况下难以设计H_(∞)控制器的问题,保证跟踪误差以预先设定的动态性能在有限时间内收敛至平衡点附近的小邻域内,并对外部干扰有较强的鲁棒性能.

一类不确定离散系统的有限时间有界性

针对不确定线性离散系统,结合线性矩阵不等式(LMI)方法及李雅普诺夫稳定性理论,首先给出一类离散系统有限时间有界的几个充分条件,然后给出了该类系统具有不确定参数的几个充分条件,最后通过仿真实例验证了这些充分条件的可解性及有效性.

变体飞行器有限时间切换H_∞跟踪控制

针对变体飞行器变形过程中的跟踪控制问题,基于切换线性变参数控制理论建立了变体飞行器模型。为了抑制变形过程中控制器切换和不确定性的影响,保证闭环系统有限时间有界同时满足指定的H_∞性能指标,基于模态依赖平均驻留时间方法和多Lyapunov函数方法,提出一种切换有限时间H_∞跟踪控制器的设计方法,并分析了系统的有限时间鲁棒稳定性,通过求解线性矩阵不等式得到控制器存在的充分条件。仿真结果表明,所提方法能够使飞行器系统准确跟踪指令,且对于控制器切换和不确定性具有鲁棒性,降低了控制器设计的保守性。