伊藤随机马尔可夫跳变奇异系统控制设计

研究一类具有时变转移率的连续时间伊藤随机马尔可夫跳变奇异系统的随机容许性及H性能,并设计了一种静态输出反馈控制器。首先,运用随机李雅普诺夫函数和矩阵分解技术建立闭环系统正则、无脉冲、随机稳定及具有H性能的充分条件;其次,运用Finsler引理将非线性矩阵不等式条件转化为线性形式,得到新的保守性较小的充分条件,并设计一种使闭环系统满足H性能的静态输出反馈控制器;最后,通过数值算例验证了所提方法的有效性。

马尔可夫跳变系统的奇异自适应滑模控制

该文采用奇异系统方法研究了转移速率部分已知的、具有匹配非线性和匹配外部扰动的连续时间马尔可夫跳变系统的自适应积分滑模控制问题.首先,按照奇异系统方法设计积分型滑模面,进而结合原系统及滑模动力学可得奇异马尔可夫跳变系统;其次,以线性矩阵不等式的形式给出了保证所得奇异马尔可夫跳变系统随机容许性的充分条件;紧接着在这一条件下,结合自适应控制来保证状态轨迹对积分滑模面的可达性;最后通过仿真案例验证了所得结果的有效性.

欺骗攻击下奇异跳变系统状态感知事件触发H_(∞)-脉冲混杂反馈控制

本文研究了在欺骗攻击下奇异马尔可夫跳变系统的状态感知事件触发H_(∞)-脉冲混杂反馈控制问题。为了进一步权衡控制性能和通信效率,提出了一种可根据当前系统状态自适应地调整事件触发阈值的基于周期采样的模态相关状态感知事件触发机制。基于所提出的事件触发机制,建立了一种模态相关的脉冲混杂反馈控制器。通过构造脉冲时间相关和马尔可夫跳变模态相关的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函并结合奇异值分解技术,获得了奇异马尔可夫跳变系统在欺骗攻击下的H_(∞)随机容许性准则。在线性矩阵不等式框架下实现了状态感知事件触发器和H_(∞)-脉冲混杂反馈控制器协同设计。直流电机驱动负载的仿真实例验证了本文方法的有效性。

基于事件触发的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制

为减少不必要的网络资源传输,解决实际复杂系统的有限时间问题,提出一种基于事件触发方案的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制器设计方法。在事件触发方案下,用系统的时滞表示网络诱导时延,闭环系统可以建模为一个时滞系统。首先,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,以严格矩阵不等式的形式给出充分条件,以使事件触发方案下的闭环系统正则、无脉冲、随机有限时间有界;然后,通过求解矩阵不等式,得到状态反馈控制器的参数;最后,给出一个数值示例,通过仿真证明所提方法的有效性。

混合网络攻击下马尔可夫跳变神经网络的安全容错同步控制

针对一类混合网络攻击下马尔可夫跳变神经网络安全容错同步控制问题,提出1种确保神经网络主从系统安全容错同步控制器的设计方法。利用2个独立的伯努利分布对随机发生的欺骗攻击和拒绝服务(DoS)攻击进行建模,将马尔可夫跳变神经网络和混合网络攻击置于同一框架中,考虑到执行器可能发生的失效故障情况,设计1种容错控制器;引入1种自由矩阵方法,构建李雅普诺夫(Lyapunov)函数,采用线性矩阵不等式分析方法和特殊的积分不等式放缩技术,推导出能够保证同步误H∞差系统随机均方稳定且满足规定的性能指标的充分条件;进一步使用1种有效的解耦方法对矩阵的耦合项进行分离解耦,运用Matlab中的LMI工具箱得到控制器参数,最后通过数值算例说明所提方法的可行性和有效性。结果表明:当执行器故障失效60%~80%时,以及遭受欺骗攻击概率为80%和DoS攻击概率为50%的混合网络攻击时,所提方法仍然能实现神经网络主从系统的安全性和同步性。

一类带有多时滞的奇异Markov跳变正系统的稳定性分析

本文讨论了一类奇异Markov跳变正系统的稳定性。所讨论的系统带有多重时滞。借助Lyapnov函数,本文给出了一些充分条件,这些充分条件保证所讨论的系统是正系统。另外,给出的充分条件也保证所讨论的系统是正则、无脉冲和随机稳定的。This paper discusses the stability of a class of positive singular Markov jump systems. The systems considered in this paper have multiple time delays. By employing the Lyapunov function, this paper gives some sufficient conditions. These sufficient conditions ensure that the considered systems are positive. In addition, the given sufficient conditions also ensure that the investigated systems are regular, impulse-free, and stochastically stable.

基于事件触发的马尔可夫跳变系统耗散性滤波

研究网络化马尔可夫跳变系统的耗散性滤波器设计问题。特别地,采用事件触发的通信策略,设计相应的具有耗散性能的模态依赖滤波器。通过使用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,建立充分性条件以确保过滤误差系统能够满足给定的耗散性指标。分别根据线性矩阵不等式设计相应的模态依赖滤波器增益和事件触发参数。通过仿真实例验证了理论结果的有效性。

有限时间区间内马尔可夫跳变系统的异步滑模控制

针对马尔科夫跳变系统,讨论有限时间区间内异步滑模控制及其有限时间有界问题.针对系统存在状态不可测的非同步现象,基于隐马尔科夫模型,设计了模式相关滑模控制器,使得系统状态轨迹在规定的有限时间内被驱动到滑模面上.采用有限时间分析法,得到滑模动力学在到达阶段和滑动运动阶段的有限时间有界准则,获得异步控制器增益矩阵解的充分条件.最后,通过单连杆机器人手臂模型证明所得结果的有效性.

具有不确定转移速率的广义马尔可夫跳变系统的耗散模糊控制

研究了具有不确定转移速率的广义马尔可夫跳变系统的耗散模糊控制问题.首先,建立了一个新的李雅普诺夫函数,进而得到了能够保证系统随机可容许并且具有给定耗散性能指标α的有界实引理.利用时滞分割方法和新的不等式去处理函数,从而在一定程度上减少了结论的保守性.其次,基于这些因素,得到了可以利用严格的线性矩阵不等式求解的期望控制器的显式表达式.在设计控制器的过程中,将不确定转移速率分为两种情况,进而得到了两种不同情况下的线性矩阵不等式.最后,一些数值算例反映出本文方法具有较小的保守性和有效性.

一类中立型奇异马尔科夫跳变系统的状态反馈控制器问题研究

在本文中,我们研究了一类中立型奇异马尔科夫跳变系统的状态反馈控制器问题。在所研究的系统中,奇异矩阵E_(r(t))与系统的模态有关。另外,所研究的系统含有中立型时滞。利用线性矩阵不等式方法和李雅普诺夫泛函方法,我们给出了一个使得所研究系统容许的充分条件。此外,我们给出了状态反馈控制器的一种设计方法。最后,我们用一个例子来验证了所得的结论。

马尔可夫跳变系统的蒙特卡罗仿真

针对跳变系统理论研究中缺少有效的仿真方法,提出了一种适用于跳变系统的蒙特卡罗法。跳变系统蒙特卡罗仿真的关键是马尔可夫链的仿真实现,研究了两种生成马尔可夫链的方法,即利用MATLAB函数randsrc和基于unifrnd函数产生均匀分布的随机数,提出了根据转移概率矩阵P对随机数设置不同的阈值来形成马尔可夫链的算法。根据仿真的结果对转移概率进行了验证,该方法概念清晰,简单易行,可用于切换系统等一般随机系统的研究。

参数不确定马尔可夫跳变系统的鲁棒适应控制

针对具有参数不确定的线性马尔可夫跳变系统的鲁棒适应控制问题进行了研究.分析了切换系统切换律的可观测和不可观测情形.对于可观测的切换律,利用线性矩阵不等式和共同二次Lyapunov函数方法,得出的具有参数不确定的切换系统是鲁棒可镇定的;对于切换律符合不可观测的马尔可夫随机过程的情况,通过设计恰当的采样适应控制器得到系统随机可镇定的充分条件.并通过例子给出适应镇定控制器的算法.

模型相关时变时滞马尔可夫跳变系统低保守稳定性

本文研究了时变时滞与模型相关的随机马尔可夫跳变系统的时滞相关稳定性问题.通过建立时变时滞与模型相关的系统模型,构造不同的Lyapunov-Krasovskii函数,并通过引入改进的积分等式,以线性矩阵不等式的形式提出了具有较小保守性的时滞依赖稳定性条件.最后用几个数值算例说明本文结论的有效性及较低的保守性.

基于中间估计器的非线性广义马尔可夫跳变系统的故障估计

针对具有全局利普希茨非线性的广义马尔可夫跳变系统,研究了当执行器故障和传感器故障并存时系统的故障估计问题.首先,将原系统的状态向量和传感器故障向量扩展为辅助状态变量,得到增广系统.然后通过引入一个中间变量,提出了一种基于中间变量的估计器设计方法,用于估计原系统的状态、执行器故障以及传感器故障.通过构建输入到状态稳定李雅普诺夫函数,证明了广义误差系统对于故障函数的导函数是输入到状态稳定的,这意味着当故障函数的导函数随着时间收敛于0,误差系统也是渐近收敛的.最后通过一个数值算例验证了方法的有效性.

基于一种分段泛函的马尔可夫跳变系统的采样控制

马尔可夫跳变系统(MJSs)是实际应用中一种极其重要的混合随机系统,本文研究了MJSs的采样控制问题.根据一种连续的MJSs模型和Lyapunov-Krasovskii稳定性定理,通过引入两个可调参数,首先把整个采样区间分段成了四个部分,基于四个采样区间提出了相应的两个状态空间表达式,利用这两个状态空间表达式,构建了一种能够充分利用四个分段区间状态信息的新颖Lyapunov-Krasovskii泛函,再利用积分不等式方法去估计泛函导数,从而获得采样控制MJSs的全新稳定性判据.最后,给出了一个非线性质量弹簧阻尼器系统例子和一个实际的船舶定位系统例子,经过建立仿真,所得到的采样区间最大值远远大于相似文献的结果,表明了本文方法的优越性.

具有半马尔可夫跳跃的时变时滞系统的滑模控制研究

该文研究具有半马尔可夫跳跃的不确定连续时变时滞系统的滑模控制器设计问题.首先,通过研究系统的动力学特性,结合滑模面,建立描述滑模完整动力学的奇异系统.然后,充分考虑时滞信息,构造符合系统特性的Lyapunov泛函,给出滑模面存在的充分条件,保证滑模动力学系统的随机稳定性.基于此,设计滑模控制器,使闭环系统最终收敛到滑模面.最后,通过一个数值算例验证该文方法的有效性.

不确定离散时间马尔可夫跳变模糊系统鲁棒H_∞控制

讨论不确定离散时间马尔可夫跳变模糊系统(MJFS)的鲁棒H∞控制。首先,本文给出了能够保证系统鲁棒稳定且具有H∞鲁棒度的一个充分条件。然后采用并行分布补偿算法,将系统鲁棒H∞控制控制器的设计转化成为了一组线性矩阵不等式的求解问题,方便使用Matlab求解。最后的仿真结果表明,本文所提出的方法是有效的。

离散时间马尔可夫跳变非线性系统H_∞控制

讨论离散时间马尔可夫跳变非线性系统(MJNSs)的H∞控制。首先,本文采用一个马尔可夫跳变模糊系统(MJFS)来描述所研究的离散时间MJNS。然后,针对MJFS的跳变参数能够被在线实时检测和不能够被实时检测两种情况,分别给出了模式相关和模式无关的控制器设计方法。所得到的控制器能够保证闭环M JFS均方渐近稳定并且具有有限的L2增益。结果表明,控制器的设计可以转化为一组耦合的线性矩阵不等式求解的问题。

离散奇异马尔科夫跳变系统的广义二次随机稳定性和可镇定问题研究

研究了离散奇异马尔科夫跳变系统的鲁棒随机稳定性和鲁棒随机可镇定问题.首先给出了以严格线性矩阵不等式表达的离散奇异马尔科夫跳变系统随机容许性充要条件,在此基础上引入广义二次随机稳定性和广义二次随机可镇定的概念,然后分别导出了以严格线性矩阵不等式表达的不确定离散奇异系统广义二次随机稳定性和广义二次随机可镇定充要条件,同时给出了状态反馈控制器的显式表达式.

一类非线性广义马尔可夫跳变系统的耗散控制

将耗散理论的二次型供给率中的矩阵Q推广到正定的情况。进而研究了在状态转移概率未知的情况下一类连续时间非线性广义马尔可夫跳变系统的严格耗散控制问题。在应用范围更广的Willems耗散性定义的基础上,首先基于一类Lyapunov函数,给出了相应的随机容许的条件,然后设计导数比例反馈控制器,通过一系列的矩阵构造和合同变换,将双线性矩阵不等式(BMI)转化为可用LMI工具箱解决的线性矩阵不等式(LMI)。最后通过数值算例并结合Matlab给出实例,证明其可行性。