网络环境下非线性切换系统的固定时间控制

本文针对一类不确定非线性切换系统,在控制系数和量化器参数未知的情况下,研究系统的自适应固定时间控制问题.首先,文章利用增加幂次积分法和共同Lyapunov函数设计带有可调参数的自适应控制器.然后,基于改进的固定时间控制理论,文章提出有效的参数调节律,从而实现闭环系统的固定时间稳定性.最后,通过仿真实验验证所提控制算法的有效性.

一类线性切换系统H_∞状态反馈控制:LMI方法

研究一类由任意有限多个线性子系统组成的切换系统的H∞状态反馈控制问题.利用Lyapunov函数方法,给出由线性矩阵不等式(LM I)表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换策略.最后给出一个数值仿真实例,证明了所得结论的有效性.

基于LMIs的不确定线性切换系统H_∞鲁棒控制

基于线性矩阵不等式(LMI)和H∞控制理论,研究一类不确定线性切换系统在任意切换策略下的H∞鲁棒控制问题.系统矩阵和输入矩阵都含有时变不确定性.首先利用矩阵Schur补引理构造LMI,得到该系统在H∞意义下渐近稳定的充分条件;然后给出了在状态反馈下和输出反馈下的H∞鲁棒稳定性的充分条件;最后用数值例子验证了文中结果的正确性.

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·

线性切换系统二次稳定的一个充分条件

首先构造区间矩阵,把线性切换系统转化为区间系统,利用矩阵不等式给出了在任意的切换策略下线性切换系统二次稳定性的充分条件·这个条件等价于共同二次Lyapunov函数判定条件,但共同二次Lyapunov函数判定条件需要求解若干个矩阵不等式,当子系统较多时计算量是相当大的,而这个条件只需找到一个LMI的解就可以判定该系统的二次稳定性,大大降低计算工作量·最后用数值例子说明了结果的正确性·

线性切换系统基于范数的系统镇定条件及算法

利用向量范数理论 ,讨论自治线性切换系统的镇定问题 ,给出了系统一种基于范数的可镇定的充分条件及镇定算法 ,当系统在满足一定条件的前提下 ,可以通过适当切换使系统渐进稳定 .这种方法比一般的

具有多胞型摄动的线性切换系统的渐近稳定性

具有多胞型摄动的线性切换系统的不确定性是由若干已知常数矩阵的凸组合构成的·利用确定性系统凸组合技术与多胞摄动矩阵范数概念,使用单Lyapunov函数方法和多Lyapunov函数方法分别给出了使这种切换系统渐近稳定的充分条件及切换律的设计方法,所有结果都由线性矩阵不等式来表达,易于实际检验·最后给出仿真算例,验证了文中结论的有效性·

一类非线性切换系统的稳定性分析

主要研究了一类非线性切换系统在某种切换律下的稳定性。证明了如果所有的子系统是线性时变的,并且在系统的Cauchy矩阵的范数满足某种条件的情况下,整个切换系统在任意切换律下是全局指数稳定的。研究了其带非线性扰动项的系统,在适当的假设下,建立了这种系统的全局稳定性特性。研究了某些子系统不满足上述Cauchy矩阵的范数条件的切换系统在某种切换律下的稳定性特性。

一类多输入级联非线性切换系统的全局镇定

研究一类带有部分线性系统的多输入级联非线性切换系统的全局镇定问题.首先,给出保证线性部分有一致规范型的充分条件.其次,利用一致规范型及其零动态的共同二次Lyapunov函数设计状态反馈使得线性部分在任意切换律下镇定.最后,通过构造共同Lyapunov函数能实现闭环系统在任意切换律下的全局渐近稳定性.

基于反步法的一类非线性切换系统控制器设计

研究一类子系统是纯反馈非线性系统的切换系统控制器设计问题.基于多Lyapunov函数和反步法,提出一种状态反馈控制律及切换规则设计方法,通过递推设计可得到使非线性切换系统稳定的反馈控制律和切换规则.将所提出的方法应用于该类非线性切换系统含有不确定性的情形,仿真算例结果表明了所提出方法的有效性.

一类线性切换系统能控性和能达性的充要条件

给出一类线性切换系统能控性、能达性的充分必要条件 ,此类系统的特征是具有相同的系统矩阵和不同的输入矩阵。

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．

一类含扰动的非线性切换系统稳定性分析

首先在非零扰动情况下,利用平均滞留时间的方法给出保证切换系统一致有界或一致终极有界的条件以及最终边界.当切换系统中含有不稳定子系统时,证明了当切换规则满足一定条件时,仍可保证切换系统是有界的.然后在零扰动情况下,给出了扰动非线性切换系统稳定的充分条件.最后通过仿真算例说明了所得结果的有效性.

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.

一类线性切换系统具有H_∞性能指标的二次稳定

研究了一类线性切换系统具有H∞扰动衰减度二次稳定问题.这类线性切换系统由两个子系统组成,并且每个子系统都不是具有H∞扰动衰减度二次稳定的.利用单Lyapunov函数方法,得到了线性切换系统具有H∞扰动衰减度二次稳定的充分条件,同时由凸组合系统设计出确保线性切换系统二次稳定且具有H∞扰动衰减度的切换律.进一步,还给出了线性切换系统具有H∞扰动衰减度二次稳定的必要条件.最后的仿真实例表明了结论的有效性.

线性切换系统经周期切换渐近稳定性研究

研究一类含有两个子系统的线性切换系统经周期切换渐近稳定问题.首先给出了特殊周期切换,即等时切换下线性切换系统渐近稳定的充要条件;然后将所得结论进行了推广,使之适合于一般的周期切换情形,并结合自适应思想提出了实现系统周期切换的方法,使之能应用于工程实际.特别指出,一个系统可经切换达到二次稳定的充要条件是该系统可经周期切换渐近稳定.对于一类线性切换系统,采用周期切换可使切换信号的设计变得相对简单.仿真结果表明了所提出的方法简洁而有效.

一类线性切换系统的能控性和能观测性的充要条件

循环不变子空间是常用于控制科学和信号处理理论的重要数学工具之一。用循环不变子空间的性质研究了切换系统的能控性和能观测性。先给出了切换系统能控性、能达性和能观测性的概念,并讨论了循环不变子空间的性质。然后用循环不变子空间的性质研究了周期线性切换系统的能控制性、能达性及能观测性,得到线性周期切换系统完全能控和完全能观测的充分必要条件。最后给出一般线性切换系统完全能控和完全能观测的充分条件和必要条件。

一类离散非线性切换系统的稳定性

基于公共Lyapunov函数描述了在离散时间下一类不确定的切换非线性系统的L2增益分析以及控制合成问题,运用Lyapunov函数理论以及线性矩阵不等式,给出了一类不确定离散切换系统在任意切换律下的稳定性条件,并构造了反馈控制律使系统达到干扰衰减及内稳定性.

基于未知输入观测器方法的非线性切换系统故障检测

基于非线性未知输入观测器方法对一类离散时间非线性切换系统的故障检测问题进行了研究。给出了两种不同结构的非线性未知输入观测器。针对每一种观测器都考虑了两种切换信号:任意时间切换信号和满足平均驻留时间的切换信号。在任意切换信号下,使用了切换Lyapunov函数的方法来设计非线性未知输入观测器的参数;在满足平均驻留时间切换信号下,使用了多Lyapunov函数方法进行观测器参数的设计。然后利用已知的非线性未知输入观测器,得到残差生成器,进而实现故障检测。通过数值仿真例子,验证了故障检测方法的有效性。