时变发射概率影响下模态受限线性跳变系统非同步控制

针对一类模态受限的线性跳变系统,研究基于时变发射概率方法的非同步控制问题。首先,考虑外界环境因素导致实际系统产生参数、结构变化的现象,引入semi-Markov跳变系统模型描述此类线性跳变系统的状态变化。考虑系统的模态受限现象,使用隐semi-Markov转移概率模型与时变发射概率模型分别描述系统的模态变化以及系统与控制器之间的模态关系。然后,构造非同步静态输出反馈控制器以保障系统的稳定运行。此外,基于Lyapunov稳定性理论与线性矩阵不等式方法,给出闭环线性跳变系统的随机稳定性条件以及控制器存在条件。与传统的基于时不变发射概率的非同步控制方法相比,本文所提的非同步静态输出反馈控制策略能够极大地降低保守性。最后,通过数值仿真算例验证所提非同步静态输出反馈控制器的有效性与正确性。

模态依赖不确定时滞Markov跳变系统鲁棒耗散滤波器设计方法

Markov跳变系统描述系统结构随时间变化的规律,使系统性能不受外界因素和内部结构的影响.针对一类模态依赖不确定时滞Markov跳变系统,引入耗散性能,设计相应的鲁棒滤波器.通过时滞依赖Lyapunov函数构造,利用伊藤微分规则和变量替换法,建立滤波误差系统均方随机渐近稳定、且严格鲁棒耗散的充分条件;并利用求解线性矩阵不等式设计滤波器.数值仿真结果验证设计方法的可行性.

离散Markovian跳变系统模态依赖非脆弱H_∞控制

本文考虑待设计控制器增益存在乘性范数有界不确定摄动,研究了离散Markovian跳变系统在跳变参数可获得时的模态依赖非脆弱H∞控制问题.运用LMI技术推导出模态依赖非脆弱反馈H∞控制器存在的充要条件,并得到计算控制器参数的公式.最后针对一个具体数值算例进行了仿真,通过测取状态响应和输出响应曲线,并与不考虑控制器参数摄动的常规H∞反馈控制器设计结果相比较,展示了本文方法的有效性.

离散马尔科夫跳变系统模态不依赖非脆弱H_∞控制

针对跳变系统跳变参数无法获取的情形,考虑待设计控制器增益存在乘性范数有界不确定摄动,研究了离散马尔科夫跳变系统的模态不依赖非脆弱H∞控制问题.基于几个重要引理,导出了模态不依赖非脆弱状态反馈H∞控制器存在的以耦合线性矩阵不等式形式表达的充分条件,并给出了确定控制器参数的显示表达式.最后给出一个具体算例,利用Matlab7.0的LMI工具箱进行数值仿真,通过求取相应的状态响应和输出响应曲线,并与在设计阶段不考虑控制器参数摄动的常规H∞状态反馈控制器设计方法的结果进行比较,演示了所提出方法的有效性和优越性.

基于自适应事件触发的跳变系统故障检测滤波

本文讨论了一类基于自适应事件触发机制的离散马尔科夫跳变系统在网络传输下的故障检测滤波器设计问题.对系统测量输出设计自适应事件触发机制,可以减少计算负载或节省有限的网络带宽.使用Bernoulli随机变量来描述网络是否能够成功地接收系统跳变模态,且基于Lyapunov稳定性理论设计了一种部分模态依赖的故障检测滤波器,使残差误差系统均方指数稳定且满足Η_(∞)性能指标,并通过求解线性矩阵不等式得到故障检测滤波器参数,通过仿真例子说明该设计方法的有效性.

离散奇异跳变系统的网络化H_∞鲁棒滤波

针对不可靠网络传输下的离散奇异马尔科夫跳变系统,提出了H_∞鲁棒滤波器设计,基于网络在模态跳变以概率方式接近观测下,建立了一个全新的具有部分模态依赖的网络化滤波器存在的充分条件,其滤波器参数可以通过求解线性矩阵不等式而易于得到,且不需要对原系统矩阵分解。在系统模态跳变并以概率方式接近观测下,滤波误差系统是正则、因果和随机稳定且满足H_∞性能指标,并给出数例证明了所提出的网络化鲁棒H_∞滤波器设计是有效的。

控制器模态不匹配的半马尔可夫系统的可达集分析

研究了控制器模态不匹配的半马尔可夫跳变线性系统的可达集。在不考虑有界转移速率约束的情况下,设计了模态与系统模态不匹配的控制器,得到了系统状态轨迹有界的充分条件。然后,分别研究了模态独立和模态依赖的控制策略,进一步讨论矩阵中含有不确定的概率和部分已知的矩阵情况。最后,通过算例和仿真结果验证了模态不匹配控制方法的有效性和优越性。

广义马尔科夫跳变系统的部分模态依赖观测器设计

针对系统状态变量不完全可测以及系统模态不能实时获得的实际情况,研究广义马尔科夫跳变系统的部分模态依赖观测器及相应控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式技术,运用模态依赖的李雅普诺夫函数讨论广义马尔科夫系统的正则和无脉冲特性,给出使系统随机稳定的基于观测器的控制器存在的充分条件.最后通过数值算例验证了所提出设计方法的有效性和优越性.

乘性Markov跳变系统鲁棒方差控制

针对一类具有乘性噪声和参数不确定性的Markov跳变参数系统,研究使得闭环系统的稳态状态方差小于某个给定的上界,同时满足一定H∞性能的状态反馈鲁棒方差控制器设计问题.运用线性矩阵不等式(LMI)方法,对系统进行了方差分析,给出并证明了控制器存在的条件,进而用一组线性矩阵不等式的可行解给出了控制器的一个参数化表示.最后的仿真结果验证了该方法的有效性.