离散时间线性参数变化系统稳定性分析

考虑离散时间时变线性系统稳定性,其时变的系统矩阵在一个由已知顶点矩阵所构成的多胞体中。通过应用参数依赖Lyapunov函数(涉及参数增量上界),给出一个由线性矩阵不等式(LMI)表述的判据,以判别系统的鲁棒稳定性,用到参数依赖Lyapunov函数及参数增量上界。与二次稳定性及定常参数依赖的Lyapunov函数方法相比较,所得结果不仅把保守性降到一个更低水平,而且作为推论导出文献已有结果。对算例所做的比较计算证实了新方法的优越性。

基于等价输入干扰的不确定离散时间系统预见重复控制

针对一类具有外部干扰的不确定线性离散系统,提出一种基于等价输入干扰(equi-valent input disturbance,EID)补偿的预见重复控制设计方法。首先,为了在提高系统跟踪精度的同时对外部干扰进行主动抑制,提出一种前向通道包含预见和重复控制器、反馈通道包含EID补偿的多自由度系统结构。然后,利用T阶差分算子,获得包含目标信号预见信息、重复控制器输出以及重构干扰的增广离散系统。于是,设计控制器的问题,变成了离散系统在二次性能指标下的稳定性问题。进一步,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理技巧,得到系统稳定性条件,进而获得控制器参数化方法。最后,数值仿真验证了所提方法的有效性。

不确定离散时间系统的复合非线性反馈积分滑模控制

针对不确定离散时间系统,提出一种基于离散复合非线性反馈的积分滑模(DCNF-ISM)控制策略,并将该算法应用于扰动下的磁盘跟踪问题.该算法由离散复合非线性反馈(DCNF)控制律与积分滑模(ISM)控制律两部分组成,其中DCNF控制律用于保证系统具有较好瞬态性能,基于改进的离散趋近律设计的ISM控制律用于保证系统鲁棒性.基于Lyapunov稳定性理论对本文提出的控制策略的稳定性进行了推导证明,证明了离散时间系统的一致最终有界性.仿真结果表明,本文提出的控制策略能保证系统在扰动下仍然能够精确跟踪给定的参考信号,与传统的DCNF控制相比,该算法能够保证系统具有响应速度快超调量小、鲁棒性强等优点.

离散时间时变Markov跳变系统的线性二次最优控制

研究了离散时间时变Markov跳变系统在有限时域上的最优控制问题。证明了任何离散时间时变Markov跳变系统的最优控制问题都可以通过广义代数Riccati方程的解来确定;也证明了最优控制问题的可达性是广义代数Riccati方程解的存在性的充分条件;最后通过数值举例来验证结果的正确性。

非线性MIMO系统线性化解耦的一种新方法(Ⅱ)——离散时间系统

研究如何构造神经网络（ＮＮ） α阶时延逆系统，并将其用于ＭＩＭＯ 强耦合非线性离散时间系统的线性化解耦。ＮＮα阶时延逆系统由单个静态神经网络和若干时延因子组成，将其与原系统复合可形成具有最小阶时延的伪线性解耦系统。该方法对被控系统数学模型的先验知识要求很少，不但能有效地实现对原系统的线性化解耦，且结构简单。

离散时间非线性系统线性化的泛模型方法

考虑离散时间非线性系统线性化问题 ,提出一种“泛模型”方法 ,泛模型是具有时变参数、形式为线性的模型族。证明了工程上能实现的非线性系统 ,在输入

一类线性参数变化时滞系统的H_∞控制

研究一类线性参数变化时滞系统的 H∞ 控制问题。这类系统的状态空间矩阵是一些时变参数的仿射函数 ,而这些时变参数是可以实时测量的。以线性矩阵不等式的形式给出了存在依赖于参数的动态输出反馈 H∞ 控制器的充分条件。当满足这些条件时 ,基于线性矩阵不等式的解可以构造出一种依赖于参数的动态输出反馈 H∞

时滞离散时间系统的非线性准滑模鲁棒控制

针对一类变时滞离散系统,基于一种新型的非线性时变准滑模面设计方案,研究了系统的鲁棒滑模控制问题.首先,给出了该种非线性切换函数的一般形式,该类准滑模面具有时变的特征,且能够动态地改善系统的运动品质.利用自由权矩阵与线性矩阵不等式技术,给出了该类时滞离散系统非线性准滑模面的设计方法,并得到了稳定的非线性准滑模面存在的充分条件;其次,基于一种改进的离散趋近律方法,设计了相应的准滑模控制器,以保证系统的状态在有限时间内到达准滑模,从而将此类非线性系统的滑模变结构控制的分析与综合问题推广到了时滞非线性系统.最后,仿真结果表明,在本文所设计的准滑模面与准滑模变结构控制器的作用下,系统的状态是稳定的,且具有响应速度快、超调量小、调节时间较小等优点,从而说明了本文所设计方法的有效性.

具有输入非线性的离散时间系统预测控制的稳定性分析(英文)

对存在输入非线性的系统 ,采用两步法预测控制策略 .对线性部分采用Riccati迭代矩阵满足一定条件的控制律以得到Lyapunov函数 ,进而研究了存在非线性反算误差 (由非线性方程求解误差和解饱和算法形成 )时两步法使系统保持稳定的条件 ,给出了实际系统参数调整的指导方法 .

线性多时滞不确定离散时间线性系统的时滞相关H_∞控制

讨论了线性多时滞不确定离散时间线性系统的时滞相关H_∞控制问题．首先,建立了一个基于二次型项的有限和不等式．然后,利用这一不等式,采用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,获得了系统不仅内部稳定而且具有给定的H_∞性能的时滞相关条件,同时以LMI的形式给出了无记忆H_∞控制器的设计方法．最后,数值例子说明了本文方法的有效性．

单参数离散时间非线性系统的可镇定性定理（英文）

本文对基本的离散时间非线性单参数随机系统建立了可镇定性定理.该定理推进了文献[1]的结果,进一步完善了关于离散时间自适应控制的反馈能力刻画.离散时间单参数系统可镇定的一个重要非线性临界常数是4,用以刻画关于幂函数类系统的反馈能力.而作为本文定理的应用,本文对一类典型的单参数离散时间非线性随机系统发现了新的可镇定临界常数2.

非线性离散时间系统的准无限时域NMPC

非线性模型预测控制(NMPC)的优点是能显式并优化处理控制量和状态量的约束。文献[6]提出的准无限时域NMPC是保证NMPC稳定性的主要算法。在文献[6]的基础上,讨论了约束离散时间系统的准无限时域NMPC算法。最后通过一个具体的数值算例验证了算法的有效性。

基于T-S模型的非线性系统离散时间滑模控制(英文)

基于T-S模糊模型,讨论了一类非线性离散时间系统的控制问题。采用T-S模糊模型来描述非线性系统的动态模型,再将非线性系统的全局T-S模糊模型转化为线性不确定系统的模型。这样复杂的非线性系统的稳定问题就转化为线性不确定系统的鲁棒镇定问题。采用离散时间滑模控制方法实现线性不确定系统的鲁棒镇定。利用用线性矩阵不等式技术设计稳定的滑动模面,以降低非匹配不确定对系统的影响。给出了线性矩阵不等式形式的稳定滑动模面存在的充分条件。此外还给出了滑模控制律的设计方法。所给设计方法可保证系统鲁棒镇定,并且在滑动模面附近的抖振可明显减弱。最后,给出了truck-trailer的仿真算例,证明了所给方法的可行性和有效性。

一类离散时间非线性系统的局部状态反馈解耦

讨论了一类离散时间非线性系统的解耦问题．通过在指定区域内的状态反馈，使系统达到输入－输出解耦．

非线性离散时间系统的迭代学习控制

针对一类非线性离散时间系统，在系统参数未知情形下，提出了一种新的开－闭环迭代学习控制律，并给出了控制律的收敛性证明和收敛条件，在新控制律中，学习增益由线性估计模型确定，因此，避免了试凑增益。由机械手实例的仿真结果及收敛性证明，表明了所提出的控制律的有效性，并对初始状态误差和参数估计误差具有良好的鲁棒特性。

不需持续激励条件的非线性离散时间系统的自适应模糊逻辑控制

针对一类非线性离散时间系统 ,根据模糊逻辑系统的逼近性质 ,给出了一种自适应模糊逻辑控制器的设计方法。利用李亚普诺夫稳定性理论 ,证明了控制算法是全局稳定的 ,跟踪误差收敛于零的某一邻域中。该设计方法克服了要求模糊基函数向量满足持续激励 (PE)

离散时间非线性最小相位系统的动态输出反馈镇定

研究了离散时间非线性最小相位系统的动态输出反馈镇定 .首先对离散时间非线性系统引入了逼近渐近稳定性的概念 .基于此概念 ,提出了一种动态补偿器设计的新方法 .主要结果是 ,如果一非线性系统的零动态是逼近渐近稳定的 ,则能用动态输出反馈镇定 .

一种新的时变双线性离散系统的分析及参数估计方法

本文首先讨论了离散正交脉冲的数及其性质,利用增广离散正交脉冲函数矩阵的换位公式和乘法公式,提出了一种新的时变双线性离散系统的分析和参数估计方法。这种方法,可将差分方程化为代数方程,从而使计算得到简化。实例说明了这种方法的有效性。

一类不确定线性离散系统有限时间观测器设计

针对一类不确定线性离散系统有限时间观测器最优设计问题,利用线性矩阵不等式方法以及有限时间有界的概念,给出了具有不确定外部扰动输入的线性离散系统有限时间有界的充分条件。对具有状态反馈和输出的线性不确定离散系统引入有限时间观测器的概念,可以保证在给定的有限时间区间内,观测误差小于一个给定的界,并给出了最优有限时间观测器的具体设计方案。此方案的有效性可以通过仿真实验得到验证。

参数和时延不确定性离散时间系统的H_∞鲁棒控制

针对含有参数和时延不确定性线性离散时间系统的鲁棒控制问题 ,构造改进的 L yapunov函数 ,并采用 L MI与 H∞ 鲁棒控制相结合的方法 ,使得系统在不含外界未知扰动时 ,只需满足一个矩阵不等式 ,便可通过状态的静态反馈控制使闭环系统达到二次稳定 ;而在系统含有外界未知扰动时 ,结合基于离散时间系统的无源性控制方法 ,同样只需满足一个矩阵不等式 ,便可通过状态的静态反馈控制使得闭环系统达到理想的干扰抑制作用。