一类非线性不确定时滞系统鲁棒控制器的设计

利用LMI方法,针对不确定时滞系统的鲁棒模糊控制器设计及稳定性,提出了基于T-S的模糊模型,得到了使系统渐近稳定且具有H∞-扰动抑制度的模糊状态反馈控制器存在的充分条件,此充分条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性.     

一类非线性不确定时滞系统鲁棒控制器的设计

利用LMI方法,针对不确定时滞系统的鲁棒模糊控制器设计及稳定性,提出了基于T—S的模糊模型,得到了使系统渐近稳定且具有H∞-扰动抑制度的模糊状态反馈控制器存在的充分条件,此充分条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性．     

分布式网络控制系统的输出反馈控制

建立了同时具有前向通道传输时延和反馈通道传输时延的线性分布式网络控制系统的数学模型.用该数学模型将系统变换为具有状态与控制时变时滞的线性时滞系统.基于代数Riccati方程方法,提出了H∞鲁棒输出反馈控制方法,以使系统闭环控制稳定.仿真算例结果表明,在t=2.5 s时,系统状态都达到了0,保证了系统具有较快的零状态响应速度.给出了这类系统的H∞鲁棒输出反馈控制器的综合设计示例.     

分散H∞控制的LMI方法

提出了两种大系统分散Ｈ∞状态反馈控制的设计方法，首先描述了分散Ｈ∞状态反馈控制问题，然后提出了在存在分散Ｈ∞状态反馈控制器的参数化定理和两种设计方法，即直接线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法和迭代ＬＭＩ（ＩＬＭＩ）方法，所获得的状态反馈阵具有块对角结构，且能满足闭环传递函数的Ｈ∞性能指标要求，给出的示例说明了两种方法的应用。     

DPS系统Hopf分岔分析及时滞控制

主要研究DPS系统Hopf分岔的稳定性及时滞控制问题.根据规范性理论与中心流形定理,并结合劳斯霍尔维茨判据,进一步分析了Hopf分岔的产生条件.为了消除和稳定DPS系统在混沌同步时的震荡现象,设计线性反馈控制器和非线性反馈控制器对DPS系统的Hopf分岔进行控制,计算得出线性反馈控制器可对该系统进行时滞控制,非线性反馈控制器可实现分岔解的稳定性控制,数值模拟证实理论分析的正确性.     

不确定系统的保性能可靠控制

针对不确定线性连续系统,研究了执行器失效情况下的保性能可靠控制问题.利用LMI给出了不确定线性系统对执行器故障具有渐近稳定性及可靠保性能的充分条件,进而讨论了参数不确定线性系统的保性能可靠控制器的设计问题.根据凸优化理论,给出了最优保性能可靠控制器的线性凸优化设计算法和设计步骤.采用所设计的可靠状态反馈控制器,当任意执行器出现故障时,闭环系统仍保持渐近稳定且保持原有的性能指标.     

配置极点的约束方差设计方法

在随机控制问题中,性能指标表现为系统的状态方差或其上界形式,本文讨论如何使闭环系统满足给定状态方差约束,且具有预期间环极点的线性反馈控制器的设计方法,算例说明该方法简单有效。     

非匹配不确定奇异系统变结构控制设计

研究一类系统状态矩阵含非匹配不确定项的线性奇异系统的变结构控制设计问题.建立了能控规范受限等价分解形式.基于分解形式,利用线性矩阵不等式方法设计了切换面,并给出了满足系统状态到达切换面条件的变结构控制律.仿真示例表明,该设计方法不仅能保证系统状态轨迹实现滑模运动,而且保证系统的滑模运动正则、无脉冲且渐近稳定.     

不确定线性系统的鲁棒容错控制

研究了范数有界参数扰动的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,针对不确定线性系统存在执行器失效情况,给出了闭环系统具有完整性的一个充分条件.应用Riccati不等式和LMI(线性矩阵不等式)2种方法给出了线性不确定系统对执行器失效具有容错性和完整性的设计步骤.最后给出了一个仿真算例,以验证所给设计方法的有效性和简单性.     

不确定时滞系统的动态输出反馈保性能可靠控制

针对一类不确定时滞线性系统,研究了在执行器发生故障情况下动态输出反馈保性能可靠控制器的设计问题.利用变量替换方法,给出了系统存在动态输出反馈保性能可靠控制器应同时满足的两个线性矩阵不等式(LMIs),并给出了控制器的设计方法和设计步骤.利用论文方法设计的动态输出反馈保性能可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及执行器失效都保持鲁棒稳定,并且使系统满足保性能的指标要求.数值算例说明了所提出设计方法的有效性.     

A novel approach to design robust fault detection filter for networked control systems

In this paper, an approach for designing robust fault detection filter (RFDF) of networked control systems (NCSs) with unknown inputs is studied. The design aims at implementing the optimal trade-off between robustness of unknown inputs (including the item produced by networked-induced delay) and sensitivity of fault. The key design issue is to introduce an optimal fault detection filter based on NCSs with the control law compensation as the reference residual model of NCSs and to formulate the RFDF design as a model-matching problem. By applying H _∞ optimization technique, linear matrix inequality (LMI) approach is given to solve the model-matching problem. The validity of the proposed approach is shown by a numerical example.      

PASSIVE CONTROL FOR A CLASS OF UNCERTAIN TIME-DELAY SYSTEMS

Introduction　　 Control of time- delay systems has been an at-tractive field in control theory and applicationssince the time- delay systems are frequently en-countered in the real world.They are much differ-ent from their non- delay counterparts.For exam-ple,it is well known that the existence of delaysmay degrade the respond of the closed- loop sys-tems,or even induce instability[1] .Hence,theavailable results of non- delay sytems can notbe di-rectly applied to time- delay systems in genera…     

ROBUST CONTROL WITH COVARIANCE CONSTRAINT FOR UNCERTAIN SAMPLED-DATA FEEDBACK CONTROL SYSTEMS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓｈｏｕｌｄｐｏｓｓｅｓｓｍｕｌｔｉｐｌｅｄｅｓｉｒｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｓｕｃｈａｓｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｔｏｍｏｄｅｌｉｎｇｅｒｒｏｒ．...     

ROBUST FILTERS WITH SAMPLED-DATA ESTIMATION COVARANCE CONSTRAINT FOR UNCERTAIN CONTINUOUS-TIME SYSTEMS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｓａｍｐｌｅｄ－ｄａｔａｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｒｆｉｌｔｅｒｉｎｇｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌ－ｏｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｉｇｉｔａｌ...     

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交通网络设计问题是交通规划理论的一个重要组成部分,即在资金有限且考虑出行者决策行为的情况下,制定最优投资策略.由于人工费、材料费和使用费等的不确定性,路段的修建成本存在不确定性.本文通过改进预算投资约束,应用鲁棒优化的方法同时考虑出行者的路径选择行为,建立路段修建成本不确定的交通网络设计的鲁棒模型,并利用基于割约束的混合整数线性规划算法求解此模型,进而得到一个受修建成本扰动较小的鲁棒最优解.通过算例表明,在修建成本不确定的交通网络设计中,本文提出的鲁棒优化方法可以得到比传统确定性问题更加可靠的解.     

Robust expected violation criterion for constrained robust design problems and its application in automotive lightweight design

Metamodeling techniques are commonly used to replace expensive computer simulations in robust design problems. Due to the discrepancy between the simulation model and metamodel, a robust solution in the infeasible region can be found according to the prediction error in constraint responses. In deterministic optimizations, balancing the predicted constraint and metamodeling uncertainty, expected violation (EV) criterion can be used to explore the design space and add samples to adaptively improve the fitting accuracy of the constraint boundary. However in robust design problems, the predicted error of a robust design constraint cannot be represented by the metamodel prediction uncertainty directly. The conventional EV-based sequential sampling method cannot be used in robust design problems. In this paper, by investigating the effect of metamodeling uncertainty on the robust design responses, an extended robust expected violation (REV) function is proposed to improve the prediction accuracy of the robust design constraints. To validate the benefits of the proposed method, a crashworthiness-based lightweight design example, i.e. a highly nonlinear constrained robust design problem, is given. Results show that the proposed method can mitigate the prediction error in robust constraints and ensure the feasibility of the robust solution.     

多自由度线性系统在非结构扰动下鲁棒稳定的扰动界

本文讨论多自由度线性系统在非结构扰动下鲁棒稳定的扰动界.分别应用L扭punov 方法和基于矩阵的Kroncker乘积与其它组合矩阵的性质的方法,导出了使扰动系统 保持渐近稳定的、直接由系统的系数矩阵扰动项表示的扰动界。文末给出了用于阐明 所得结果的数值算例。      

动态系统故障诊断的未知输入观测器组方法

介绍了动态系统故障诊断的未知输入观测器组方法的原理和设计步骤,对于线性离散定常系统,详细推导了基于矩阵束的克罗内克尔标准形变换的观测器设计算法,所得观测器对于指定故障敏感,对其他未知输入解耦,重复该设计过程,可得到观测器组,实现鲁棒的动态系统故障检测和分离,最后讨论了设计方法的有关问题。     

Stability Analysis of Networked Linear Systems for Multiple Sensors with Different Packet Loss Probabilities

A stability problem of the linear networked control systems(NCSs) with multisensor having differen data missing rates is investigated in this paper.Each sensor of the multiple sensor-controller communication channels is assumed to have an individual stochastic data missing rate.The stochastic data missing is described by a Bernoulli binary distribution.Sufficient conditions are given for the closed-loop linear NCS which is exponentially stable in the mean square sense as the existence of random multiple data missing.The stability problem could b disposed by the MATLAB linear matrix inequality(LMI) tool easily.A simulation case is provided to illustrat the validity of the presented LMI approach.     

不确定广义系统的鲁棒严格无源控制

讨论了不确定线性广义系统的严格无源性和严格无源控制问题.为了解决广义系统严格无源条件中的等式限制问题,通过引入松驰变最描述广义系统快变子系统与慢变子系统之间的代数关系,以严格线性矩阵不等式的形式,给出了广义系统严格尤源的充分条件.基于该条件,设计了鲁棒严格开源控制器,并用具体实例说明所设计的控制器能保证闭环控制系统是严格无源的.