H_∞ Control for 2-D Discrete State Delayed Systems in the Second FM Model

这份报纸涉及 H 控制的问题为二维(2-D ) 分离州的延期系统由第二 Fornasini 和 Marchesini (FM ) 描述了州空间当模特儿。为这个 2-D 系统有 H 噪音变细的一个足够的条件以某个线性矩阵不平等(LMI ) 被给。最佳的 H 控制器被解决一个凸的优化问题获得。最后，一个模拟例子被给说明建议结果的有效性。

Delay-Dependent Robust H∞ Control for Uncertain 2-D Discrete State Delay Systems Described by the General Model

This paper considers the problem of delay-dependent robust optimal H∞ control for a class of uncertain two-dimensional (2-D) discrete state delay systems described by the general model (GM). The parameter uncertainties are assumed to be norm-bounded. A linear matrix inequality (LMI)-based sufficient condition for the existence of delay-dependent g-suboptimal state feedback robust H∞ controllers which guarantees not only the asymptotic stability of the closed-loop system, but also the H∞ noise attenuation g over all admissible parameter uncertainties is established. Furthermore, a convex optimization problem is formulated to design a delay-dependent state feedback robust optimal H∞ controller which minimizes the H∞ noise attenuation g of the closed-loop system. Finally, an illustrative example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

Robust Optimal H∞ Control for Uncertain 2-D Discrete State-Delayed Systems Described by the General Model

This paper investigates the problem of robust optimal H∞ control for uncertain two-dimensional (2-D) discrete state-delayed systems described by the general model (GM) with norm-bounded uncertainties. A sufficient condition for the existence of g-suboptimal robust H∞ state feedback controllers is established, based on linear matrix inequality (LMI) approach. Moreover, a convex optimization problem is developed to design a robust optimal state feedback controller which minimizes the H∞ noise attenuation level of the resulting closed-loop system. Finally, two illustrative examples are given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

LMI Approach to Suboptimal Guaranteed Cost Control for 2-D Discrete Uncertain Systems

This paper studies the problem of the guaranteed cost control via static-state feedback controllers for a class of two-dimensional (2-D) discrete systems described by the Fornasini-Marchesini second local state-space (FMSLSS) model with norm bounded uncertainties. A convex optimization problem with linear matrix inequality (LMI) constraints is formulated to design the suboptimal guaranteed cost controller which ensures the quadratic stability of the closed-loop system and minimizes the associated closed-loop cost function. Application of the proposed controller design method is illustrated with the help of one example.

Robust Non-Fragile Control of 2-D Discrete Uncertain Systems: An LMI Approach

This paper considers the problem of robust non-fragile control for a class of two-dimensional (2-D) discrete uncertain systems described by the Fornasini-Marchesini second local state-space (FMSLSS) model under controller gain variations. The parameter uncertainty is assumed to be norm-bounded. The problem to be addressed is the design of non-fragile robust controllers via state feedback such that the resulting closed-loop system is asymptotically stable for all admissible parameter uncertainties and controller gain variations. A sufficient condition for the existence of such controllers is derived based on the linear matrix inequality (LMI) approach combined with the Lyapunov method. Finally, a numerical example is illustrated to show the contribution of the main result.

A New Sliding Function for Discrete Predictive Sliding Mode Control of Time Delay Systems

The control of time delay systems is still an open area for research. This paper proposes an enhanced model predictive discrete-time sliding mode control with a new sliding function for a linear system with state delay. Firstly, a new sliding function including a present value and a past value of the state, called dynamic surface, is designed by means of linear matrix inequalities （LMIs）. Then, using this dynamic function and the rolling optimization method in the predictive control strategy, a discrete predictive sliding mode controller is synthesized. This new strategy is proposed to eliminate the undesirable effect of the delay term in the closed loop system. Also, the designed control strategy is more robust, and has a chattering reduction property and a faster convergence of the system s state. Finally, a numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed control.

离散时滞系统时滞状态反馈D稳定容错控制

针对离散一步时滞系统传感器故障,采用状态反馈和带有时滞的状态反馈控制,给出了一个对传感器失效具有完整性的D稳定控制系统需满足的一个充分条件,进而给出控制器的设计方法和步骤,并推广至执行器失效情况,指出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则.仿真实验验证了该方法的有效性.

线性离散时滞系统的D稳定容错控制

采用状态反馈和带时滞的状态反馈控制律,基于Lyapunov稳定性理论和Riccati方程,针对线性离散一步时滞系统,研究了执行器失效后有一定性能保证的D稳定容错控制问题。在给出对执行器失效具有完整性的D稳定容错控制系统需满足的一个充分条件的基础上,给出了控制器的设计方法和步骤,并推广至传感器失效情况。仿真结果证实了这种方法的有效性,与仅引入状态反馈控制律相比,此方法有更好的动态响应性能。最后指出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则。

基于2-D系统理论的变初始条件离散系统的迭代学习控制(英文)

对于具有重复运动特性的系统,迭代学习控制是一种简单有效的控制方法。为便于实时应用,所有迭代学习控制方案的设计必须在离散时间域进行。初始状态问题是学习控制设计中遇到的一个重要问题。针对具有变初始状态的离散时间系统,利用2-D线性连续-离散型系统理论设计了闭环迭代学习控制器,并给出了保证控制器收敛的充分必要条件。仿真结果证明了该方案的有效性。

2-D系统H∞输出反馈迭代学习控制器设计

针对2-D线性离散系统设计迭代学习控制器。首先,给出描述参考轨迹、初始状态、外界干扰等迭代变化参数的高阶内模。然后,聚合这些高阶内模得到增广的高阶内模并构造一种新的迭代学习控制器。针对非零边界条件和干扰的2-D Roesser模型,利用2-D分析方法提出其渐近稳定性。建立了适用于零边界条件和非零边界条件的迭代学习控制律设计准则以实现完美跟踪和2-D H∞性能,并提出了基于高阶内模的H∞输出反馈迭代学习控制器。针对控制器的求解问题,提出了两种不同的解法。最后,对一个初始温度、外界干扰迭代变化的化学反应过程的数值计算,表明了所提出的2-D控制器设计方法的有效性。

广义2-D系统Roesser模型的可接受输入序列研究

通过将有限矩形上的广义 2 - D Roesser模型转化为等价的代数方程 ,给出了有限矩形上所有输入均为该系统的可接受输入的充要条件 ;利用 2 - D Z-变换以及多项式矩阵的性质 ,给出了无限矩形上所有输入均可接受的充要条件。证明了当系统的输入矩阵行满秩时 ,只要系统在某个有限矩形上的所有输入均为可接受输入 ,则在无限矩形上的所有输入也均为可接受输入。基于矩阵的初等行变换 ,提出了确定广义 2 - D系统 Roesser模型可接受输入序列集合的方法。

一类时滞项含区间系数的2-D离散系统的稳定性

研究时滞项含区间系数的2-D离散系统的稳定性问题,应用不等式技术,通过对区间系数分3种情况讨论,得到了一类时滞项含区间系数的2-D离散系统渐近稳定的一个充分条件。所给的数值例子说明了该方法的有效性。

不确定状态饱和2-D离散系统的渐近稳定性

研究由Roesser模型描述的不确定状态饱和2-D离散系统的全局渐近稳定性。假设系统中的不确定矩阵满足强结构不确定性,利用Lyapunov函数方法,通过构造新的非负标量β给出了不确定状态饱和2-D离散系统全局渐近稳定的充分条件;同时设计了相应的算法,将不确定系统稳定性的判断转换为线性矩阵不等式(LMI)的求解,数值算例验证了所设计算法的有效性和可行性。

一类不确定系统多约束下的鲁棒H∞控制

研究了一类离散不确定系统区域稳定和方差约束的鲁棒H∞控制器的设计方法。通过设计状态反馈控制器,使闭环系统的极点被配置在给定的圆盘中,闭环传递函数的H∞范数小于所给定的一个正标量;同时,闭环系统每个状态的稳态方差不高于各自给定的上界。借助于广义的Riccati矩阵不等式、Lyapunov方程等,给出了控制器存在的充要条件,并给出了所期望控制器的解析式。仿真实例验证了该方法的可行性。

离散区间2-D系统的二次稳定性分析

本文针对离散区间2-D系统的二次稳定性问题,给出了线性矩阵不等式形式的判定条件。所得结论利用Matlab可以非常方便地求解,同时条件的必要性表明在某些情况下结论的保守性小。所给出的数值算例表明该判定条件可以有效地判定离散区间2-D系统是否二次稳定。

状态空间时滞系统稳定性检验的二维方法

由于时滞系统的特征根有无限多个,所以检验时滞系统的稳定性是困难的.为解决这一问题,本文提出用二维方法检验时滞系统的稳定性.对给定时滞系统的特征多项式,根据时滞构造适当阶次的二维s＿z混合多项式,则该二维s＿z混合多项式的稳定性可确保该时滞系统为稳定的.本文提出二维Routh＿Schur检验用于二维s＿z混合多项式的稳定性的代数检验.应用举例说明了本文所提方法的可行性.

具有时变状态滞后2-D离散系统的稳定与镇定(英文)

针对一类由局部状态空间(LSS)Fornasini-Marchesini(FM)第二模型描述的,具有时变状态滞后的2-D离散系统,其中时变滞后项的上、下界均为正实数,研究了其稳定性和控制综合问题。首先,利用Lyapunov-Krasovski泛函方法,提出了系统的稳定性准则。再根据这一准则,分别设计状态反馈和动态输出反馈控制器保证系统的稳定性。状态反馈控制律和输出反馈矩阵可由线性矩阵不等式(LMI)求得。最后,通过数值算例说明所得结果的有效性。

二维离散系统的H_∞滤波仿真研究

基于Roesser模型对二维离散系统的H∞滤波问题进行研究,讨论了二维H∞滤波器的设计方法。针对任意能量范围内的噪声输入,二维H∞滤波器能保证噪声衰减的水平。应用LMI(线性矩阵不等式)方法和黎卡提不等式方法处理二维H∞滤波问题。设计基于观测器的H∞滤波器,最后通过图像处理的相关实例进行结果仿真验证。仿真结果表明,滤波误差系统的频率响应低于指定的H∞噪音衰减水平,滤波效果明显。

具有区间时变时滞2-D离散系统的时滞相关稳定与控制

针对具有区间时变时滞2-D离散系统,利用时滞相关方法,研究其稳定性与控制问题.首先选取含有时滞项上、下界的一个新的Lyapunov函数,对其差分时考虑所有项,得到了基于线性矩阵不等式(LMI)的时滞相关稳定性准则;然后给定时变时滞项的下界,再由一个凸优化问题最大化其上界,进而通过状态反馈实现系统的时滞相关控制,且求解LMI可得到增益矩阵;最后,利用数值算例说明了所得结果有效且优于已有成果.