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离散多时滞系统的D稳定鲁棒容错控制张捷;薄煜明;杜国平【摘要】针对离散多时滞系统,设计了一种D稳定鲁棒容错控制器.首先以传感器失效为例,推导出了使系统D稳定的充分条件.然后依次推广到执行器失效以及系统参数不确定的情况.所设计的鲁棒容错控制器既能保持系统的稳定性,又能使系统满足一定的性能要求,且工程上易于实现.最后通过仿真示例验证了文中方法的正确性,并对仿真结果进行了分析.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2010(046)003【总页数】3页(P243-245)【关键词】离散;多时滞;容错;D稳定【作者】张捷;薄煜明;杜国平【作者单位】南京理工大学,自动化学院,南京,210094;南京理工大学,自动化学院,南京,210094;南京理工大学,自动化学院,南京,210094【正文语种】中文【中图分类】TP2021 引言容错控制是近年来控制领域研究的热点之一。
目前的许多研究成果都是保证系统在传感器或执行器失效时的稳定性，即所谓的完整性，如文献[1-2]。
然而，在实际应用中，仅仅保证稳定性是不够的，还要考虑到系统的性能要求。
显然，要达到这个目的，一个最直观的做法就是使系统的闭环极点落在期望位置。
但是，工程中要精确实现这样的极点配置有时比较困难也没有必要。
通常的做法是将系统的极点配置到指定的圆域中，即系统为D稳定的。
这样，系统既能保持稳定，又能满足一定的性能要求。
这方面取得了一些研究成果，如文献[3-4]。
但对于有多个状态时滞的离散系统的D稳定问题，还很少有文献涉及到。
另外，实际系统由于建模误差等原因，往往存在不同程度的参数不确定性，这也是进行系统的控制器设计时，必须要考虑的因素之一。
综合上述情况，针对一类具有多个状态延时且参数扰动阵范数有界的离散系统，设计了D稳定的鲁棒容错控制器。
2 问题描述首先考虑离散多时滞系统不具有参数不确定的情况。
其中为状态向量为控制向量；时滞常数 h为正整数；A、B、A i为适维矩阵。
几类切换模糊系统的稳定性与鲁棒控制的开题报告摘要：切换模糊系统在各种工程控制中得到广泛应用，其中包括自动驾驶汽车、无人机、机器人等。
这些系统的优点在于能够对不同工况和随机事件进行自适应控制。
但是，切换模糊系统也很容易出现稳定性问题，使得系统失去控制。
当前研究的重点包括如何提高切换模糊系统的鲁棒性和稳定性。
本文将探讨几类切换模糊系统的稳定性与鲁棒控制问题，包括基于Lyapunov方法的无模型自适应控制、鲁棒控制、滑模控制等。
这些控制方法能够有效提高系统的稳定性和鲁棒性，因此对于实际应用有很大的价值。
关键词：切换模糊系统、稳定性、鲁棒控制、Lyapunov方法、滑模控制、无模型自适应控制1. 引言切换模糊系统在各种工程控制中得到广泛应用，其中包括自动驾驶汽车、无人机、机器人等。
这些系统的优点在于能够对不同工况和随机事件进行自适应控制。
但是，切换模糊系统也很容易出现稳定性问题，使得系统失去控制。
为了提高切换模糊系统的鲁棒性和稳定性，需要采用合适的控制方法。
当前研究的重点包括基于Lyapunov方法的无模型自适应控制、鲁棒控制、滑模控制等。
这些控制方法能够有效提高系统的稳定性和鲁棒性，因此对于实际应用有很大的价值。
2. 基于Lyapunov方法的无模型自适应控制在切换模糊系统中，由于工况和环境的变化，传统的控制算法可能会失效。
无模型自适应控制是一种非线性控制方法，可以对系统进行无模型鲁棒控制。
该方法基于Lyapunov方法，通过在线估计系统的状态和参数，对控制器进行自适应调整，同时保证系统的稳定性。
具体来说，无模型自适应控制可以分为两个部分：参数估计器和控制器设计。
参数估计器利用Kalman滤波器或扩展Kalman滤波器在线估计系统的状态和参数。
控制器设计基于Lyapunov方法，通过选择合适的Lyapunov函数和控制增益，保证系统的稳定性和鲁棒性。
3. 鲁棒控制切换模糊系统往往存在多种不确定性和扰动，如模型不确定性、外部扰动等。
一类不确定线性周期离散时间系统的分析与控制
孙凯;谢广明
【期刊名称】《应用数学和力学》
【年(卷),期】2009(30)4
【摘要】讨论具有参数区间不确定性的线性周期离散时间系统的反馈控制问题.首先进行系统的鲁棒稳定性分析和镇定研究,分别给出了基于线性矩阵不等式的系统渐近稳定和状态反馈镇定的条件.接着研究系统的L2-增益分析和控制综合问题.对于L2-增益分析问题,得到一个基于线性矩阵不等式的条件,在该条件下,具有参数不确定性的线性周期自治系统渐近稳定,且有小于γ的L2-增益.对于控制综合问题,导出基于线性不等式的条件,由该条件可以得到一个状态反馈器,使得闭环系统渐近稳定,且有小于γ的L2-增益.所有这些条件都是充分必要的.
【总页数】14页(P443-456)
【关键词】线性周期系统;参数不确定性;鲁棒稳定性;线性矩阵不等式;状态反馈;镇定;L2-增益
【作者】孙凯;谢广明
【作者单位】北京大学工学院系统与控制中心,北京100871;华东交通大学电气与电子工程学院,南昌330013
【正文语种】中文
【中图分类】TP13;TP273
【相关文献】
1.基于新条件的一类不确定离散时间非线性时滞系统的鲁棒控制 [J], 王铁超;刘福军;佟绍成
2.一类不确定离散时间非线性系统保性能控制 [J], 王铁超;佟绍成
3.一类不确定离散时间非线性大系统的鲁棒分散控制 [J], 王铁超;佟绍成
4.一类不确定离散线性系统有限时间控制器设计 [J], 张卫;鞠培军
5.一类离散时间非线性网络控制系统的跟踪性能分析 [J], 姜丽;池小波
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异步切换下一类线性时变时滞系统的鲁棒控制刘玉忠;张嘉恬【期刊名称】《沈阳师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)006【摘要】研究了异步切换下含有不确定的时变时滞线性系统的鲁棒控制问题.利用平均驻留时间方法构造了新的李雅普诺夫泛函以及矩阵不等式, 得到了异步切换下给定系统鲁棒指数稳定的充分条件, 并在此基础上设计了控制器.异步切换是指备选控制器间的切换与系统模型间的切换是异步的, 这是由于系统切换时需要时间识别系统模型并匹配相应的控制器.构建的李雅普诺夫函数由控制器的切换信号决定, 从而能有效地解决控制器的设计问题, 使子系统的运行时间分为两部分:异步阶段以及同步阶段, 李雅普诺夫的函数值在异步阶段是允许增长的.对于得到的系统鲁棒指数稳定的新判据以及相对应的状态反馈控制器, 可以利用MATLAB等数学工具对其进行求解.%In this paper, the robust control problem for the uncertain linear time-varying systems under asynchronous switching is investigated.Based on average dwell time approach and LMIs, choosing the new Lyapunov function and LMIS, the sufficient condition for the robust exponentially stabilizable and the corresponding controller are obtained.The so-called asynchronous switching means that the switching between the candidate controllers and system modes are asynchronous.The reason is that the switching takes time to identify the system modes and apply the matched controllers.The Lyapunov-like function dependent on thecontrollers switching signal is constructed, which can effectivelycounteract difficulty of controller design, however, the running time of the subsystem is divided into two parts:matched periods and mismatched periods, and the value of the Lyapunov function is allowed to increase during the asynchronous phase.For the criterion that the given system is robust exponentially stabilizable and the state-feedback controller under asynchronous switching, they can be solved easily by using MATLAB tools.【总页数】6页(P504-509)【作者】刘玉忠;张嘉恬【作者单位】沈阳师范大学数学与系统科学学院,沈阳 110034;沈阳师范大学数学与系统科学学院,沈阳 110034【正文语种】中文【中图分类】TP273;G633.6【相关文献】1.时变时滞不确定切换系统的时滞依赖鲁棒控制 [J], 杨德强2.一类不确定非线性时变时滞系统的鲁棒控制 [J], 李杰;王汝凉;梅昆波;江惠英3.一类带有区间时变时滞的非线性中立切换系统的指数镇定 [J], 王永昭4.一类切换时滞系统在异步切换下的绝对指数稳定性 [J], 刘娟;贾红威;王跃华5.不确定线性多时变时滞系统的时滞相关鲁棒控制 [J], 张先明;吴敏;何勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
几类离散不确定时滞网络化系统的滑模控制随着网络技术的飞速发展,控制系统可以通过网络更为便捷地传输信息。
由实时通信网络连接执行器、控制器及系统各部件所形成的闭环,统称为网络化控制系统。
与传统系统相比,这类系统展现了许多吸引人的特性,如资源共享和远程操控等。
鉴于其诸多优势,网络化控制系统一经提出,便在智能控制和先进控制等复杂工业领域展现了广泛的应用前景。
与此同时,网络引入控制系统带来的不利影响也逐渐被学者们关注,如时间延迟、数据丢包等网络化诱导现象。
因此,研究如何降低这些诱导现象对控制系统性能的不利影响并提出行之有效的控制方案具有极大的实际意义。
本文将针对几类离散不确定时滞网络化系统,设计新型鲁棒滑模控制策略。
具体工作如下:1.针对一类具有随机切换非线性的离散时滞不确定系统,探讨该类系统滑模控制器的设计问题。
这里,随机切换非线性的发生概率是不确定的。
首先,基于当前及前一时刻的状态信息,设计线性滑模面。
其次,通过选择适当的Lyapunov泛函,利用稳定性理论,给出保证滑模面上滑模动态均方指数稳定性的判别条件。
构造滑模控制器,进行可达性分析。
在上述研究的基础上,探讨一类不确定网络化系统的H_∞滑模控制问题,给出满意的滑模控制律表达式。
最后,通过仿真实验验证所提出滑模控制方法的有效性。
2.针对一类具有随机通讯时滞及随机发生不确定性的非线性系统,研究该类系统的鲁棒滑模控制问题。
其中,随机通讯时滞、随机发生不确定性及随机切换非线性的发生概率均是不确定的。
首先,构造线性滑模面。
其次,基于时滞分割思想构造新型的Lyapunov泛函,并利用稳定性理论得到保证滑模动态均方指数稳定性的时滞依赖判别条件。
再次,构造状态反馈滑模控制器。
最后,仿真实验验证所提控制策略的可行性。
3.针对一类具有标量非线性的Markov跳变时滞不确定系统,探讨该类网络化系统H_∞滑模控制问题。
首先,基于当前时刻的状态信息,设计线性滑模面。
其次,利用Lyapunov理论及不等式处理技巧,建立保证滑模动态均方指数稳定性且具有给定干扰抑制水平的判别条件。
一类非线性切换系统的自适应跟踪控制
切换系统是一种混杂系统,它是由多个动态子系统和切换规则构成的,在现代工业的实际应用中有许多此类系统的例子,如电力发电系统、交通系统以及机械系统等,应用较为广泛。
切换系统不仅为复杂系统提供了更简便的建模方法,而且还可针对实际系统中突然出现的环境扰动、组件故障或维修、以及突然的操作点变化等状况,能够使系统达到更高的控制精度。
本文主要研究了一类非线性切换系统的两种鲁棒H∞跟踪控制问题,主要创新点如下:第一,针对一类含有未知参数和外部扰动的非线性切换系统,提出了一种新的控制方法。
即采用backstepping技术在状态反馈控制律中引入了积分作用消除静态误差,得到了更高的控制精度。
文中给出了自适应鲁棒H∞控制器的推导过程及设计方法。
所提出的控制方案能够保证闭环系统的稳定性。
最后通过仿真算例说明了该方法的有效性。
第二,针对一类所有状态受限制的非线性切换系统,提出了一种利用积分型障碍李雅普诺夫函数(i BLF)设计其自适应鲁棒H∞控制器的方法。
该方法采用backstepping技术,逐步推导了系统的自适应鲁棒H∞控制器,保证了闭环系统中所有信号的有界性,并抑制了干扰对输出的影响。
最后,通过仿真实例说明了该方案的可行性。
