随机Markov跳变广义系统的H_∞控制

考虑随机Markov跳变广义系统在有界转移概率下的H_∞控制问题.利用线性矩阵不等式,给出了Markov广义系统随机容许且具有H_∞性能指标的充分条件;进而设计γ-次优状态反馈H_∞控制器,使闭环系统随机容许且具有H_∞性能指标γ.

非线性广义时滞Markov跳变系统的H_(∞)滑模控制

研究了一类转移速率部分未知的广义时滞Markov跳变系统的H_(∞)滑模控制问题.首先,对广义时滞Markov跳变系统设计了积分型滑模面,并求出对应的等效控制器.之后,构建Lyapunov泛函,通过线性矩阵不等式方法得到闭环系统随机容许且满足H_(∞)性能γ的充分条件,运用加减项方法以及引入自由权矩阵,使得到的结果降低了保守性;对滑模力学分析,设计了滑模控制器,使得系统能在有限时间内到达滑模面上.最后,通过数值算例与仿真验证了理论的可行性.

转移概率部分未知的离散时间Markov跳变系统Nash微分博弈

考虑到转移概率矩阵元素无法完全获悉,如何在转移概率部分未知的情境下研究离散时间Markov跳变系统Nash微分博弈是有待解决的问题之一,这一问题可以为转移概率部分未知的Markov跳变系统Nash微分博弈理论在管理问题上的应用提供理论支撑。基于此,本文首先研究单人博弈情形,即ε-次优控制问题,借助自由连接权矩阵和配方法,得到了ε-次优控制策略存在的充分性条件,并给出了成本函数上界的显式表达;然后延伸至双人博弈进行分析,得到了ε-次优Nash均衡策略存在的条件等价于求解双线性矩阵不等式和矩阵不等式的优化问题,并通过启发式算法求解优化问题得到ε-次优Nash均衡策略;最后通过数值算例证明了主要结论的有效性。

自适应事件触发机制下分布时滞Markov跳变网络化系统H_(∞)故障检测

传统事件触发机制中阈值的选择会对信号传输效率产生很大影响。针对此问题,研究了自适应事件触发机制下具有分布时滞的Markov网络化系统的故障检测问题。设计了一种模态相关的自适应事件触发机制,通过动态调整阈值,提高了网络资源利用率。考虑网络时延和数据丢包现象,同步设计触发器和故障检测滤波器。构造模态相关的Lyapunov泛数,根据积分不等式技术推导出使系统随机稳定且具有H_(∞)性能的充分条件。利用解耦方法和LMI技术求解出了故障检测滤波器参数。最后通过数值仿真验证了方案在节省网络资源上的优势。

采样控制下的Markov跳变系统稳定性与安全性分析

研究针对连续Markov跳变系统的稳定性和安全性问题通过状态采样控制器保证了其稳定性和安全性。首先,与通常只考虑Markov系统的稳定性不同的是,系统的安全性问题也被考虑了。其次,系统的安全性通过引入控制障碍函数的方法得到解决。因此,系统分析及计算变得极其复杂。最后,通过设计采样控制器保证了系统的稳定性和安全性,并提供了一个有效的数值例子验证了提出方法的有效性。

基于隐Markov模型的广义Markov跳变系统的控制器设计

实际系统中普遍存在时滞、输入饱和等现象,给控制器设计带来一定难度。通过设计合适的李雅普诺夫函数,考虑广义跳变系统跳变点前后状态不一致、转移概率不完全可知等情况,设计状态反馈控制器。所得控制器保证闭环系统的指数稳定性,所得结果更加具有一般性,并通过仿真算例验证方法的有效性。

T-S模糊Markov跳变系统的有限时间H_(∞)异步控制

针对一类在Takagi-Sugeno模糊规则下的Markov跳变系统,研究了基于模糊状态反馈控制器的有限时间H_(∞)异步控制问题。采用隐Markov模型刻画了模糊控制器与原系统的异步现象。首先,通过构造Lyapunov函数,运用有限时间有界性和H_(∞)控制理论,得到了闭环系统H_(∞)有限时间有界的充分条件。其次,设计了模糊状态反馈异步控制器,使得闭环系统H_(∞)有限时间有界。最后,通过仿真算例验证了方法的有效性和可行性。

事件触发机制下基于观测器的连续网络化Markov跳变系统的控制器设计

针对具有从传感器到执行器和执行器到控制器两段时延不确定的连续网络化Markov跳变系统,研究基于事件触发机制的观测器与控制器的协同设计问题.首先,考虑到系统状态不可测的情况,在控制器端构造观测器,通过对事件触发机制下信号传输时序的分析,将闭环系统建模为等价的时滞系统;其次,利用李雅普诺夫泛函稳定性定理和线性矩阵不等式方法,得到闭环系统稳定的充分条件;最后,给出控制器和观测器增益矩阵的求解方法,实现控制器和观测器的协同设计,并用数值仿真验证该设计方法的有效性.

转移概率部分未知下Markov跳变系统的滑模控制

针对系统中含有两个相互独立的Markov链,且转移概率不完全已知的时滞不确定离散Markov跳变系统的滑模控制(SMC)问题,通过考虑参数不确定性的匹配条件,设计离散积分型滑模面.利用时滞分割技术构造含加权参数的Lyapunov-Krasovskii函数,得到系统随机稳定的充分条件,根据指数趋近律的到达条件设计滑模控制律,使得系统的状态轨迹能够到达所设计的滑模面.数值仿真结果表明,该方法具有一定的有效性.

广义马尔科夫跳变系统的滑模控制

研究广义马尔科夫跳变系统的H_(∞)容许性以及滑模控制器的设计。首先对系统设计了滑模面,然后引入李亚普诺夫泛函,得到了系统容许的线性矩阵不等式,通过自由权矩阵方法、加减项以及线性矩阵不等式方法,得到系统H_(∞)容许的充分条件;对滑模进行动力学分析,设计了一个滑模控制器,使得系统能在有限时间内到达滑模面上。最后,通过仿真结果验证了理论的有效性。

离散广义Markov跳变系统的镇定性

针对转移概率部分未知情况下的离散时间广义Markov跳变系统,研究了系统的稳定性和镇定性。转移概率部分未知的情况包含了转移概率完全已知和完全未知两种特殊情况,具有更广泛的实际意义。首先利用线性矩阵不等式方法,将离散Markov跳变系统的结论推广到离散广义Markov跳变系统,提出了使开环系统随机稳定的充分条件;在此基础上,进一步提出了闭环系统可镇定的判据,并表示为线性矩阵不等式形式;最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。

非线性广义Markov跳变系统的异步耗散控制

研究了一类在Takagi-Sugeno模糊规则下的连续时间非线性广义Markov跳变系统的严格异步耗散控制问题.首先,通过构造保守性较小的模态独立Lyapunov函数,推广到相应的广义系统并给出随机稳定且严格耗散的充分条件.然后,引入在实际中应用广泛的隐Markov模型,通过将状态转移概率与隐Markov模型的相关的条件概率相结合,并通过Schur变换,设计了可以与原系统异步运行的模糊状态反馈控制器,以保证闭环系统的随机稳定和严格耗散.最后,数值仿真使用Matlab中线性矩阵不等式(LMI)的工具箱来验证,说明结论的有效性.

计及随机传感器时滞的不确定半Markov跳变系统鲁棒滑模控制

在实际系统中,系统参数与结构随机变化、未知外界干扰、传感器时滞等现象时有发生并严重影响了系统的稳定运行.为了解决这一问题,本文提出计及随机传感器时滞的一类不确定半Markov跳变系统鲁棒滑模控制方法,其中系统的传感器时滞通过使用Bernoulli随机分布进行描述.考虑系统状态信息不可测量条件下,文章设计模态依赖Luenberger观测器去估计半Markov跳变系统的运行状态.然后,本文构造一个积分滑模面并借助随机Lyapunov理论,提出两种半Markov跳变系统的随机稳定性分析方法.进而,文章提出基于观测器的滑模控制方法使得系统状态能够在有限时间内到达滑模面上以及滑模动态在H∞性能指标γ下是随机稳定的.最后,通过一种基于他励直流电动机模型的数值仿真例子验证所设计的滑模控制方法的有效性与正确性.

广义随机Markov跳变系统的耗散控制

本文研究了带有布朗运动的广义随机Markov跳变系统的耗散控制问题.首先给出了系统随机容许性的充要条件和系统严格耗散性的充分条件.在此基础上给出了基于严格线性矩阵不等式的状态反馈控制器的设计方法,使得相应的闭环系统是随机容许的和严格耗散的.最后用数值算例验证了所得结论的正确性.

Markov跳变系统的非同步事件触发耗散容错控制

本文主要研究一类具有执行器故障的Markov跳变系统的非同步事件触发耗散容错控制问题.通过引入非同步事件触发器来降低传感器的采样数据传输频率,从而降低通信消耗.采用两个独立的隐Markov模型分别描述触发器、控制器与原系统之间的非同步现象.在此框架下,基于Lyapunov稳定性和耗散理论,得到了闭环控制系统在执行器存在故障的情况下随机稳定并严格耗散的充分条件.并借助矩阵不等式变换技术给出了触发器和控制器矩阵参数的求解方法,实现了触发器和控制器的协同设计.最后,通过仿真研究验证了所提出的设计方法的有效性.

DoS攻击下Markov跳变系统的镇定性研究:DETM

本文主要研究一类Markov跳变系统在拒绝服务(Denial of Service, DoS)攻击下的镇定性问题。首先,基于DoS攻击活动期和休眠期的结构特性,将DoS攻击下的Markov跳变系统建模成一类切换系统;其次,通过引入一类动态事件触发机制(Dynamic Event-triggered Mechanism, DETM),降低系统在DoS攻击休眠期内的控制成本;然后,通过充分考虑Markov跳变规律以及时滞参数信息,构造一类公共Lyapunov泛函,并借助输入时滞方法、积分不等式方法和其他分析技巧,建立一类新的安全控制方案;最后,通过一个实际工程例子来说明本文所得结果的有效性。

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.

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。

半Markov跳变系统的有限时间耗散控制

研究了半Markov跳变系统的有限时间耗散性分析与控制问题.利用线性矩阵不等式,分析了半Markov跳变系统有限时间有界的条件,并在此基础上给出了该系统有限时间有界且严格耗散的充分条件.设计了状态反馈控制器,使闭环系统有限时间有界且严格耗散.通过数值算例验证了所提出方法的有效性.

广义转移速率条件下连续时间奇异Markov跳变系统的随机容许性分析

针对一类连续时间奇异Markov跳变系统,研究了其随机容许性的问题。首先,引入广义转移速率的概念,同时给出了该类奇异Markov跳变系统正则、无脉冲、随机稳定的充分性判据;其次,对广义转移速率进行分类处理,利用严格线性矩阵不等式和Schur补理论得出系统随机容许性的充分条件;最后,设计状态反馈控制器,确保系统满足随机容许性,并给出系统状态反馈矩阵表示形式。