检索结果-内蒙古大学图书馆

沈阳师范大学学报（自然科学版） 2007年第1期25卷 13-16页

作者：史书慧刘玉忠沈阳师范大学数学与系统科学学院辽宁沈阳110034

研究了一类不确定切换系统的鲁棒保成本控制问题.将状态矩阵和控制输入矩阵中同时含有未知、有界不确定性的一类切换系统转化为动态区间系统.利用线性矩阵不等式技术,给出了在任意切换策略下,不确定切换系统稳定的充分条件,且使得二次... 详细信息

研究了一类不确定切换系统的鲁棒保成本控制问题.将状态矩阵和控制输入矩阵中同时含有未知、有界不确定性的一类切换系统转化为动态区间系统.利用线性矩阵不等式技术,给出了在任意切换策略下,不确定切换系统稳定的充分条件,且使得二次型成本函数具有较小上界.此方法把确定多个矩阵不等式解的复杂问题简化为求解一个LMI的问题,大大减少了计算量,同时具有较小的保守性.仿真结果表明该方法的有效性.

关键词：不确定切换系统保成本控制任意切换鲁棒控制

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一类不确定切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计

一类不确定切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计

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华东六省一市自动化学会第21届学术年会——福建省科协第八届学术年会卫星会议

作者：王美张霄力厦门大学自动化系福建厦门361005

研究了一类具有未知时变但有界的结构不确定性和输入通道不确定性的切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计问题。利用完备性条件和共同李亚谱诺夫函数方法,设计了相应子系统的H∞动态输出反馈控制器和相应的切换策略,得到了切换系统... 详细信息

研究了一类具有未知时变但有界的结构不确定性和输入通道不确定性的切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制器设计问题。利用完备性条件和共同李亚谱诺夫函数方法,设计了相应子系统的H∞动态输出反馈控制器和相应的切换策略,得到了切换系统动态输出反馈鲁棒H∞控制器存在的充分条件.采用变量替代法,将非线性矩阵不等式转化为一组易于求解的线性矩阵不等式(LMIs).最后通过仿真例子表明系统在所设计的H∞控制器作用下得到的闭环系统,在相应的切换策略下,满足鲁棒H∞性能。

关键词：不确定切换系统鲁棒控制输出反馈控制器变量替代法

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不确定线性切换系统的极小极大鲁棒控制

不确定线性切换系统的极小极大鲁棒控制

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作者：王亚南东北大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,切换系统作为一类重要的混杂动态系统,得到了越来越多的关注。实际工程系统中存在的外界干扰和系统自身的不确定性会严重破坏系统的稳定性和性能。近年来,关于不确定线性切换系统的鲁棒控制的研究已经取得了一些成果... 详细信息

随着科学技术的发展,切换系统作为一类重要的混杂动态系统,得到了越来越多的关注。实际工程系统中存在的外界干扰和系统自身的不确定性会严重破坏系统的稳定性和性能。近年来,关于不确定线性切换系统的鲁棒控制的研究已经取得了一些成果,但这些鲁棒控制只考虑干扰的存在,未讨论干扰的影响程度。极小极大控制是针对干扰和不确定性最坏的情形,讨论如何控制系统的稳定性和性能,使得系统的性能指标最小。因此,研究不确定线性切换系统的极小极大鲁棒控制具有十分重要的意义。本文以现有的切换系统的研究成果为基础,结合极小极大控制理论,基于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式方法,对不确定线性切换系统的极小极大鲁棒控制的相关问题进行了分析和研究。主要内容如下：首先,阐述了切换系统的研究背景,介绍了极小极大控制的发展状况,概括了不确定线性切换系统的极小极大鲁棒控制的研究意义。接着介绍了与本文有关的基本知识,包括切换系统的模型与特点、Lyapunov稳定性理论、线性矩阵不等式(LMI)的一些基础知识,同时归纳总结了文中要用到的矩阵不等式及引理。其次,分别对不确定连续切换系统、不确定离散切换系统的极小极大鲁棒控制进行了研究。利用Lyapunov函数方法、构造局部检验函数方法和线性矩阵不等式(LMI)方法,首先研究状态反馈、动态输出反馈控制器存在的充分条件,运用线性矩阵不等式将控制器的求解问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,最后给出数值算例验证所得结论的有效性。最后,总结全文并对不确定线性切换系统的研究提出了展望。

关键词：不确定切换系统极小极大控制状态反馈 Lyapunov函数动态输出反馈线性矩阵不等式

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一类不确定切换奇异系统的动态输出反馈鲁棒H∞控制

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自动化学报 2008年第4期34卷 482-487页

作者：付主木费树岷河南科技大学电子信息工程学院洛阳471003 东南大学自动化学院南京210096

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的动态输出反馈鲁棒H_∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换策略.采用消元法,将该矩阵... 详细信息

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的动态输出反馈鲁棒H_∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换策略.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs).最后,数值实例验证了所提方法的有效性.

关键词：不确定切换系统奇异系统鲁棒H∞控制动态输出反馈线性矩阵不等式

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一类不确定切换奇异系统的鲁棒H∞控制

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南京理工大学学报 2008年第3期32卷 269-273页

作者：付主木费树岷薄煜明李涛河南科技大学电子信息工程学院河南洛阳471003 东南大学自动化学院江苏南京210096 南京理工大学自动化学院江苏南京210094

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则。采用消元法,将该矩阵不等... 详细信息

研究一类由任意有限多个不确定子系统组成的切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题。利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则。采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式。最后给出一个数值算例证明结论的有效性。研究结果表明:通过切换,闭环系统在整个状态空间上的每个点都满足鲁棒H∞性能,而并不要求每个子系统在整个状态空间上都满足鲁棒H∞性能,甚至也不要求其渐进稳定。

关键词：不确定切换系统奇异系统鲁棒H∞控制状态反馈线性矩阵不等式

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切换系统直接自适应控制方法的研究

切换系统直接自适应控制方法的研究

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作者：王霞东北大学

学位级别：博士

作为一类重要的混杂系统,切换系统由多个模态和切换信号构成。切换系统有着广泛的实际应用背景,近些年来涌现了大量的研究成果。目前,大部分的研究工作主要是针对确定性切换系统。由于参数的不确定性在实际系统中普遍存在,切换系统自适... 详细信息

作为一类重要的混杂系统,切换系统由多个模态和切换信号构成。切换系统有着广泛的实际应用背景,近些年来涌现了大量的研究成果。目前,大部分的研究工作主要是针对确定性切换系统。由于参数的不确定性在实际系统中普遍存在,切换系统自适应控制的研究受到越来越多的关注,逐步成为控制领域的研究热点之一。然而,未知参数的存在使常规的切换系统分析和设计方法难以应用,切换信号的存在更增加了分析和设计的难度。如何将未知参数纳入切换系统Lyapunov函数的构造中,如何消除切换信号带来的影响,以及如何将切换信号为我所用,进行切换信号和控制器的双重的设计,这些都是切换系统研究中亟待解决的问题,目前尚缺乏系统、有效的方法,结果也十分有限。本文针对几类含有线性未知参数的不确定切换系统,研究直接自适应控制问题。在给出切换系统部分稳定性和超稳定性充分条件的基础上,分别在Lyapunov框架和超稳定性框架下给出切换系统自适应控制器的设计方案和设计步骤,研究任意切换和设计切换下的自适应控制问题。进而,将这些方法的思想应用到切换机械臂模型,为其设计自适应跟踪控制器,研究了自适应摩擦补偿和扰动抑制问题。最后,为了提升切换系统自适应控制器的性能,提出切换系统的有限时间参数估计器,利用估计真值重置控制参数的方法大大缩短了暂态过程。本文主要工作包括如下几部分：1.研究了一般非线性切换系统部分稳定性。对于给定的切换信号,利用多Lyapunov函数给出了切换系统部分稳定性的充分条件。作为一种特殊情况,当所研究的部分状态为所有状态分量时,此结果就等同于多Lyapunov函数法。2.研究了具有线性未知参数的非线性切换系统的模型参考自适应控制问题。给出了任意切换下,渐近跟踪自适应控制器的设计方法。用Lyapunov方法和分段适应律证明了系统信号的有界性和跟踪误差的收敛性。不要求子系统的差异有限和输入信号持续激励(PE)的条件,并能保证跟踪误差收敛到零。3.对子系统均不存在镇定控制器的切换系统,研究了自适应镇定问题。利用多Lyapunov函数和最大最小切换方法给出了控制器、切换律和适应律,保证了系统信号的有界性和状态的收敛性。4.借助交互供给率的概念,给出了任意切换下切换系统超稳定性的充分条件,还给出了子系统都不满足正实条件时,使系统达到超稳定性的切换律设计条件和方法。并且,利用所得的结果为线性切换系统设计了模型参考自适应控制器。5.针对负载切变的机械臂建立了的切换的系统模型并先后为其设计了自适应摩擦补偿跟踪控制器和自适应H∞跟踪控制器。仿真验证了用切换模型设计的控制器相对于用非切换模型设计的传统自适应控制器的优越性。6.针对切换自适应系统设计了有限时间参数辨识器,分析了该真值在扰动作用下的精度；给出了无激励条件时估计器的适应律形式,并分析了其性能。仿真说明了利用估计真值重置自适应控制参数能够有效提高控制性能。目前切换系统的研究中尚未见参数辨识器的设计方法和结果。

关键词：不确定切换系统直接自适应控制部分稳定性超稳定性跟踪镇定摩擦补偿 H_∞控制参数估算共同Lyapunov函数方法多Lyapunov函数方法最大-最小切换律

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一类切换系统的动态输出反馈控制器设计

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电机与控制学报 2006年第6期10卷 627-631页

作者：李娇刘玉忠史书慧孙常春沈阳师范大学数学与系统科学学院辽宁沈阳110034 沈阳建筑大学理学院辽宁沈阳110168

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的不确定切换系统鲁棒动态输出反馈镇定问题,采用单李雅普诺夫函数方法和变量替换方法,研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性,且有外界干扰的切换系统,给出了不确定切换... 详细信息

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的不确定切换系统鲁棒动态输出反馈镇定问题,采用单李雅普诺夫函数方法和变量替换方法,研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性,且有外界干扰的切换系统,给出了不确定切换系统鲁棒可稳的充分条件。仿真结果表明,所设计的动态输出反馈控制器及相应的切换策略保证了闭环系统渐近稳定。

关键词：不确定切换系统鲁棒镇定单李雅普诺夫函数动态输出反馈线性矩阵不等式

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基于神经网络的切换系统模型参考自适应控制问题研究

基于神经网络的切换系统模型参考自适应控制问题研究

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作者：杨焕臣沈阳工业大学

学位级别：硕士

作为混杂系统特例,切换系统具有深厚的工程应用背景。特别是随着这些年的科技进步,自动控制领域中关于“切换”这类控制思想的应用愈加频繁,因此切换系统也获得了更高的关注度。近年来学者们不断地推出切换系统的研究成果,但大多是关于... 详细信息

作为混杂系统特例,切换系统具有深厚的工程应用背景。特别是随着这些年的科技进步,自动控制领域中关于“切换”这类控制思想的应用愈加频繁,因此切换系统也获得了更高的关注度。近年来学者们不断地推出切换系统的研究成果,但大多是关于确定系统的,然而在实际工程应用中的控制系统,往往存在不确定性,主要表现为系统的动态性能发生变化,为系统建立的数学模型包含着未知或者是随机的因素等。不确定性与切换系统的连续、离散动态相互作用,使得切换系统的动态性能更加复杂,这使得已有的切换系统分析设计方法无法直接应用。因此,研究含有不确定性的切换系统就具有理论与实际的双重意义。本文基于神经网络,研究不确定切换系统的模型参考自适应控制问题。设计了相应的切换控制器和切换自适应律,在平均驻留时间下,研究切换系统模型参考自适应跟踪控制问题;在共同的李雅普诺夫函数下,研究切换系统模型参考自适应状态受限问题。主要的工作概况如下:(1)在慢切换下,研究基于神经网络的切换系统模型参考自适应跟踪控制问题。首先根据所研究的切换系统建立系统参考模型并分析其稳定性,其次设计恰当的切换控制器以及切换自适应律,然后利用平均驻留时间(ADT)的方法,根据切换系统的多李雅普诺夫稳定性理论来证明系统的稳定性。最后,通过实例仿真来说明此方法的有效性。(2)在任意切换信号下,研究了基于神经网络的切换系统的模型参考自适应受限问题。首先根据所研究的切换系统建立系统参考模型并分析其稳定性,其次针对状态受约设计合适的切换控制器以及切换自适应律,利用共同李雅普诺夫的方法证明了状态跟踪误差满足预先给定的限制。最后,通过实例仿真来说明此方法的有效性。

关键词：不确定切换系统神经网络自适应控制模型参考自适应控制稳定性

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基于事件触发的切换系统控制研究

基于事件触发的切换系统控制研究

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作者：谢智敏东北电力大学

学位级别：硕士

在实际工程中,现代计算机通信和信号处理技术迅猛发展,网络化系统能够实现系统的远程控制和检测并且有效地提高了控制系统的灵活性和可靠性。由于事件触发采样机制具有降低冗余采样或数据传输以及传感器节点能量损耗方面的优势,将事件... 详细信息

在实际工程中,现代计算机通信和信号处理技术迅猛发展,网络化系统能够实现系统的远程控制和检测并且有效地提高了控制系统的灵活性和可靠性。由于事件触发采样机制具有降低冗余采样或数据传输以及传感器节点能量损耗方面的优势,将事件触发机制和网络化系统相结合的控制策略势在必行。本文将引入双边事件触发机制,对多种切换系统的稳定性展开研究,包括带有双边事件触发的切换系统有限时间控制问题、带有双边事件触发的切换系统有限时间H∞控制问题、带有双边事件触发的不确定切换系统H∞控制问题,以及带有双边事件触发的不确定切换系统有限时间H∞控制问题,具体研究内容介绍如下:首先,对带有双边事件触发的切换系统进行研究,讨论线性切换系统有限时间问题。分别根据切换系统的输出信号和控制器的输出信号设计了两个事件触发器的触发条件,依赖闭环误差切换系统建立满足有限时间有界和输入-输出有限时间稳定性的判据。通过使用线性矩阵不等式工具箱对这两个判定条件进行求解,得到状态反馈控制器和全维观测器的控制参数。最后,通过在MATLAB/Simulink中进行数值仿真,对设计方案进行验证。其次,对带有双边事件触发的切换系统,讨论了其有限时间H∞控制问题。依赖闭环误差切换系统建立满足有限时间有界性判据,并且探讨系统是否存在H∞性能指标,通过使用线性矩阵不等式工具箱对这两个判定条件进行求解,得到状态观测器和状态反馈控制器的控制参数。最后,通过在MATLAB/Simulink中进行数值仿真,对设计方案进行验证。再次,针对不确定切换系统,研究了双边事件触发H∞控制问题。将不确定切换系统的控制输入、测量输出信号与事件触发条件相融合,得到新的控制输入和测量输出信号。将闭环系统建模成具有状态时滞的不确定时滞切换系统,利用李雅普诺夫函数法和平均驻留时间法,得到闭环不确定时滞系统指数稳定且存在H∞扰动衰减指标,并且给出了状态反馈控制器基于线性矩阵不等式（LMIs）的设计方法。最后,通过在MATLAB/Simulink中进行数值仿真,对设计方案进行验证。最后,针对不确定时滞切换系统,研究了其有限时间H∞控制问题。在两个事件触发器的作用下,利用平均驻留时间方法,得到了闭环时滞不确定切换系统满足有限时间有界并存在H∞扰动衰减指标的判定条件。然后,将判定条件转化为可以通过LMIs求解的线性的矩阵不等式,得到控制器和观测器的设计方法。最后,通过在MATLAB/Simulink中进行数值仿真,对设计方案进行验证。

关键词：切换系统不确定切换系统事件触发机制有限时间 H_∞性能指标

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不确定切换时滞系统的状态估计及自适应滑模控制研究

不确定切换时滞系统的状态估计及自适应滑模控制研究

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作者：刘中正青岛大学

学位级别：硕士

切换系统是一种特殊的混杂系统,由有限数量的连续或离散子系统以及决定各子系统之间如何运行的切换规则组成。切换系统的控制性能一方面受到各个子系统性能的影响,同时也与控制各子系统之间运行的切换信号有关,使得该类系统的动态特性... 详细信息

切换系统是一种特殊的混杂系统,由有限数量的连续或离散子系统以及决定各子系统之间如何运行的切换规则组成。切换系统的控制性能一方面受到各个子系统性能的影响,同时也与控制各子系统之间运行的切换信号有关,使得该类系统的动态特性尤为复杂。在工程实际中,许多物理系统可建模为切换系统模型,例如电力系统、智能交通信号指挥系统、网络控制系统、机器人控制系统等。因其在实际生活及工程应用中的广泛存在性,切换系统的控制理论与应用研究已成为控制界关注的焦点之一。在物理系统的实际运行过程中,由于其本身的惯性环节、响应速度以及网络信号的传输过程等因素影响,实际的控制系统不可避免地会出现时滞现象。时滞现象使得控制系统的性能分析与综合问题的研究变得更加困难和复杂,它不仅会对系统的动态性能造成影响,而且会降低系统的控制精度,甚至会导致系统变得不稳定。滑模控制是一种经典的非线性控制方法,其在控制过程中的优势体现在对不确定参数、系统未建模动态以及外部扰动具有较强自适应性和鲁棒性。在现有的不确定时滞切换系统的稳定性、观测器设计及控制器综合中,一般需要假定系统的时滞信息事先精确已知。然而,由于工业环境的复杂性,实际控制系统的状态时滞信息可能无法被准确地量测或获得。因此,对切换系统在时滞信息未精确已知的情况下,如何对系统的内部状态进行有效估计,并基于状态估计信息设计系统的自适应滑模控制器方案是一个具有实际意义和充满挑战的课题,且可进一步丰富和发展不确定时滞切换系统的分析与综合问题的研究。本文在前期研究的基础上,对基于状态估计的不确定切换时滞系统的自适应滑模控制问题做了进一步探究,主要研究内容有:1.针对带有未知变时滞的不确定切换系统,设计了一种新的自适应滑模控制方案。首先,设计了不需要时滞精确信息的简化的状态观测器,以估计该系统的未知内部状态变量,且基于该估计的状态信息建立了系统的新型线性滑模面函数。然后,基于Lyapunov方法、线性矩阵不等式技术及平均驻留时间方法,给出了切换系统在所设计滑动流形上一种新的指数稳定性判据。为保证系统可以在有限时间内到达滑模面,给出了一种新的自适应滑模控制器设计算法。最后,利用两个仿真算例及方法对比,验证了所提出的控制策略的可行性和优越性。2.研究了一类带有未知变时滞的不确定切换随机系统的状态估计与自适应滑模控制问题。首先,设计了不依赖时滞先验信息及控制输入的非脆弱观测器,并基于该观测器构建了一种新型线性滑模面。然后,根据随机稳定性理论、线性矩阵不等式技术以及平均驻留时间方法,证明了闭环随机系统在滑动运动阶段的随机指数稳定性。进一步地,设计了系统的自适应滑模控制器以确保系统轨迹在有限时间内被驱动到预先设计的滑模面上。最后,通过仿真案例验证了所提出控制策略的有效性。

关键词：不确定切换系统随机系统未知变时滞滑模控制观测器平均驻留时间

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