离散时间平均场随机系统的滚动时域控制

研究了一类离散时间平均场随机时变系统的滚动时域控制(RHC)镇定问题。定义一个新的条件期望型的性能指标;通过利用随机极值原理,得到RHC控制器。基于最优性能指标的单调非增性,得到了使平均场随机系统在RHC控制器下均方镇定的条件,即当2个耦合的Lyapunov型不等式被满足时,由RHC策略控制的系统是均方镇定的。通过数值算例得到在RHC控制器下,其状态轨迹满足渐近均方镇定的条件,即平均场随机系统是渐近均方镇定的,验证了该结论的有效性。

具有H_(2)增益约束的连续时变线性随机系统的有限时间有界性

针对一类具有能量有界外部干扰的连续时变线性随机系统,研究了在H_(2)增益约束下闭环系统的有限时间有界性。首先,给出系统有限时间有界和H_(2)增益的定义。然后,设计状态反馈控制器,使得闭环系统既满足H_(2)增益性能约束又满足有限时间有界。通过求解时变线性矩阵不等式,得到控制器增益函数。最后,给出两个数值算例说明所设计方法的有效性。

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。

随机非线性系统的有限时间命令滤波输出反馈跟踪控制

研究了一类随机非线性系统的输出反馈跟踪控制问题。首先,引入带有补偿机制的有限时间命令滤波技术,以解决传统反步法带来的复杂度爆炸问题。然后,借助于自适应控制策略来补偿不确定参数。在该控制策略下,输出信号能够在有限时间内跟踪给定的目标信号。利用随机有限时间稳定性理论,将有限时间命令滤波技术与模糊逻辑系统相结合,确保输出跟踪误差系统能够在有限时间内实现稳定。最后通过仿真验证设计控制器的有效性。

具有乘性噪声的线性离散时间随机控制系统综述

具有乘性噪声的随机不确定系统的控制问题有着广泛的应用背景.本文概述了具有乘性噪声的线性离散时间随机系统的稳定性分析、均方镇定、最优控制以及最优估计问题和相关结论.同时,本文研究了具有状态与控制乘性噪声的线性多变量离散时间系统的均方镇定和最优控制问题,分析了这两个问题之间的联系,并讨论了最优状态反馈控制器的设计算法.

具有Markov切换脉冲随机时滞系统的有限时间稳定

针对一类具有Markov切换和时变时滞脉冲随机系统,利用Lyapunov–Krasovskii(L–K)泛函法和平均脉冲区间条件建立系统均方有限时间稳定的相关性准则。利用广义伊藤公式求出L–K泛函关于时间的导数,根据积分不等式对求出的L–K泛函导数进行放缩,降低判据的保守性;结合平均脉冲区间条件约束均匀时间间隔内脉冲发生次数,得到以线性矩阵不等式(LMI)形式的时滞相关稳定性判据,进一步降低判据的保守性;设计使系统满足有限时间稳定的状态反馈控制器,且给出实例进行验证。结果表明:本文建立的相关性准则,通过选取模态相关的泛函且利用平均脉冲区间条件,可进一步降低判据的保守性。

一类随机非线性系统的有限时间H_(∞)控制

本文研究一类随机非线性系统的有限时间H∞控制问题.考虑闭环系统在有限时间间隔内的瞬态性能和抗干扰能力,对伊藤型随机非线性系统进行了研究.利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)得到了系统满足均方有限时间有界的充分条件,进一步设计了有限时间H∞控制器,并给出了系统满足均方有限时间有界和相应H∞性能的充分条件.最后给出了两个例子验证了该方法的有效性和可行性.

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。

具有随机逆动态的马尔可夫切换随机低阶非线性系统的有限时间镇定

本文研究了一类具有马尔可夫切换和随机逆动态的随机低阶非线性系统的有限时间镇定问题。我们首先在弱解的框架下给出了有限时间稳定性理论,然后结合李雅普诺夫函数和加幂积分器技术构造了状态反馈控制器。证明了具有马尔可夫开关的随机低阶非线性系统的平凡弱解是全局有限时间稳定的。最后,通过仿真实例验证了所提设计方法的有效性。

具有时变时滞的离散时间随机非线性系统的有限时间稳定性分析

工业系统经常因为受到随机噪声、时滞和非线性因素的影响而不稳定,而使动态系统在有限时间内达到稳定是极其重要的。通过构造包含幂函数项的李雅普诺夫泛函,使用前向差分,得到具有时变时滞的离散时间随机非线性系统稳定的判据。利用线性矩阵不等式给出系统有限时间稳定的充分条件,保证系统的轨迹在给定的时间段内不会超出预定的范围。同时,解决具有时滞的标称离散时间随机系统的有限时间稳定问题,给出该系统有限时间稳定的充分条件。最后,通过两个数值例子阐明结果的有效性。

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

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 .

时间离散随机Petri网及其在指挥控制系统中的应用

时间离散随机 Petri网在对具有同步行为的系统进行建模时非常有效。指挥控制系统是一个离散事件驱动系统 ,同步是其主要特点之一。针对目前只用时间连续随机 Petri网对指挥控制系统进行分析的特点 ,本文用时间离散随机

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．

离散随机线性系统最优滤波、预报和平滑估计的一种统一方法

基于射影理论及新息分析方法,讨论离散随机线性系统最优状态估计问题。提出一种统一处理系统最优滤波、预报和平滑估计的新方法,证明了新算法的渐近稳定性。

一种广义离散随机线性系统的状态估计

针对目前关于广义系统状态估计的研究现状 ,即几乎所有的讨论都集中在奇异矩阵为方阵的情况 ,讨论了广义逆矩阵及其性质 ,利用矩阵的奇异值分解理论 ,给出了奇异矩阵为条形或带形的广义离散线性系统的奇异值标准形式 ,基于标准形式 ,利用广义逆矩阵的性质 ,在两种情况下 ,将系统分解成两个子系统 ,通过估计子系统的状态 ,得到了该系统状态的最优预测和滤波递推方程 .结果表明 ,对于广义系统 。

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。