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网络化不确定非线性时滞系统的状态估计

中国科学：信息科学 2022年第8期52卷 1513-1526页

作者：徐雍饶红霞王卓鲁仁全李宗广东工业大学自动化学院广东省智能决策与协同控制重点实验室广州510006 北京航空航天大学杭州创新研究院(余杭) 杭州310023 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

本文研究了离散不确定非线性时滞系统在网络传输不可靠情况下的状态估计问题.针对网络传输丢包问题,采用伯努利(Bernoulli)随机模型,建立了控制信号和输入信号的不可靠传输模型.本文通过状态扩展的方法处理不确定非线性项,得到了扩展状... 详细信息

本文研究了离散不确定非线性时滞系统在网络传输不可靠情况下的状态估计问题.针对网络传输丢包问题,采用伯努利(Bernoulli)随机模型,建立了控制信号和输入信号的不可靠传输模型.本文通过状态扩展的方法处理不确定非线性项,得到了扩展状态系统.基于不可靠的控制和测量信息,设计了状态预测器和估计器,并给出相应的误差系统.通过设计最优估计器增益,本文给出了状态预测误差协方差的迭代公式.为了进一步提高状态估计器的精度,设计了一种新型的参数迭代优化方法.针对状态预测误差协方差,本文得到了其稳定性的判别准则.最后,通过一例数值仿真,验证了所得结论的有效性.

关键词：网络化控制系统扩展状态估计时滞不确定非线性丢包

一类不确定非线性时滞系统的鲁棒控制问题研究

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一类不确定非线性时滞系统的鲁棒控制问题研究

作者：梁新民哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在实际的动力学系统中,时滞现象是普遍存在的,这常常是破坏系统稳定性,影响系统控制性能的主要因素。同时,由于建模误差、测量误差、线性逼近和无法预测的外部干扰等多种原因,系统的数学模型中不可避免地要含有不确定因素。因此,研究不... 详细信息

在实际的动力学系统中,时滞现象是普遍存在的,这常常是破坏系统稳定性,影响系统控制性能的主要因素。同时,由于建模误差、测量误差、线性逼近和无法预测的外部干扰等多种原因,系统的数学模型中不可避免地要含有不确定因素。因此,研究不确定时滞系统的鲁棒控制具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本文针对一类不确定非线性时滞系统,引入时滞分割的思想,基于Lya-punov稳定性原理,采用线性矩阵不等式方法,研究了系统的鲁棒稳定性分析和鲁棒控制器设计问题,导出了基于LMI的不确定非线性时滞系统的鲁棒稳定性判据,设计了基于状态反馈的鲁棒控制器。设计的控制器切实可行,而且在充分利用时滞信息的基础上尽量减少了保守性。具体的研究内容体现在以下几个方面: (1)针对一类不确定非线性时滞系统,应用时滞分割的方法,分析系统的鲁棒稳定性。定理由线性矩阵不等式给出,可由MATLAB工具箱求解。最后的数值算例证明了新的定理的优越性。 (2)针对一类不确定非线性时滞系统,利用时滞分割的方法,讨论其鲁棒控制器的设计问题。首先给出名义系统鲁棒镇定的充分条件,进而给出鲁棒状态反馈控制器的设计方法及表达式,然后扩展到参数不确定的非线性时滞系统,并通过数值算例证明文中结果的有效性和具有较小的保守性。 (3)针对一类不确定非线性时滞系统,利用时滞分割的方法,讨论其鲁棒H∞控制问题。首先对名义系统进行H∞性能分析,进而设计H∞状态反馈控制律使得系统稳定且具有给定的H∞干扰抑制度γ,然后扩展到参数不确定的非线性时滞系统,并通过数值算例证明文中结果的有效性和具有较小的保守性。

关键词：时滞系统时滞分割鲁棒控制不确定非线性

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不确定非线性时滞系统的鲁棒H_∞控制

宝鸡文理学院学报（自然科学版） 2006年第4期26卷 256-260页

作者：史玉英吴保卫陕西师范大学数学与信息科学学院陕西西安710062

目的分析一类不确定非线性变时滞系统,探讨该系统具有H∞性能的条件以及如何设计其H∞控制律。方法构造了Lyapunov泛函,通过适当地放大不等式,利用矩阵Schur-补的性质,将问题转化为线性矩阵不等式的求解问题。结果对给定的若干常数,若... 详细信息

目的分析一类不确定非线性变时滞系统,探讨该系统具有H∞性能的条件以及如何设计其H∞控制律。方法构造了Lyapunov泛函,通过适当地放大不等式,利用矩阵Schur-补的性质,将问题转化为线性矩阵不等式的求解问题。结果对给定的若干常数,若线性矩阵不等式有可行解,则系统具有H∞性能,并由线性矩阵不等式的解阵得到状态反馈H∞控制律,进一步给出了H∞控制律的设计方法。结论通过线性矩阵不等式来判断系统是否具有H∞性能和设计其H∞控制律,方法简便,并且得到的结果比已有结果更具有一般性。

关键词：不确定非线性变时滞系统 H∞性能线性矩阵不等式(LMI)

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不确定非线性位置伺服系统自适应变结构控制

现代电子技术 2008年第17期31卷 122-123,132页

作者：吴斌海军驻西安二十所军事代表室陕西西安710068

位置伺服系统中的各类非线性和不确定性,使得对系统进行精确控制变得相当困难。常规的、单一的控制方法很难适应高精度位置伺服系统的要求,考虑系统运算放大器饱和、非线性摩擦和传动链空回情况,将自适应原理和变结构控制相结合,利用反... 详细信息

位置伺服系统中的各类非线性和不确定性,使得对系统进行精确控制变得相当困难。常规的、单一的控制方法很难适应高精度位置伺服系统的要求,考虑系统运算放大器饱和、非线性摩擦和传动链空回情况,将自适应原理和变结构控制相结合,利用反演方法设计了系统的位置控制器,仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词：位置伺服系统不确定非线性反演自适应变结构控制

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不确定非线性系统基于偏差分离的双线性控制

自动化学报 2010年第10期36卷 1432-1442页

作者：杨玲玲章云陈贞丰广东工业大学自动化学院广州510090

非线性和不确定性是制约控制系统性能的主要因素,为此出现了许多方法都试图克服这些因素的影响.本文提出一种基于偏差分离的双线性控制策略,在线获取模型偏差信息,并采用简单的双线性控制结构,具有很好的工程意义.论文证明了双线性控制... 详细信息

非线性和不确定性是制约控制系统性能的主要因素,为此出现了许多方法都试图克服这些因素的影响.本文提出一种基于偏差分离的双线性控制策略,在线获取模型偏差信息,并采用简单的双线性控制结构,具有很好的工程意义.论文证明了双线性控制系统指数渐近稳定的充分条件.仿真结果表明所提出的双线性控制策略的有效性.

关键词：双线性控制偏差分离不确定非线性三级倒立摆变结构控制

一类不确定非线性系统反步自适应神经网络控制研究

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控制与决策 2004年第5期19卷 561-564,569页

作者：于占东王庆超哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

针对含有高阶不确定扰动项且不可参数线性化的一类非线性系统 ,采用反步递推方法设计基于多层神经网络的自适应控制器 .多层神经网络可较好地逼近非线性系统 ,其权值能在系统先验知识不多的情况下在线调整 .给出了神经网络 L yapunov意... 详细信息

针对含有高阶不确定扰动项且不可参数线性化的一类非线性系统 ,采用反步递推方法设计基于多层神经网络的自适应控制器 .多层神经网络可较好地逼近非线性系统 ,其权值能在系统先验知识不多的情况下在线调整 .给出了神经网络 L yapunov意义下稳定的在线自适应律 .在设计控制器的过程中 ,采用类加权形式 L yapunov函数 ,使得控制器能有效处理自适应控制奇异性问题 .仿真结果表明 ,该控制器对系统参数的不确定性和有界干扰具有一定的鲁棒性。

关键词：不确定非线性反步自适应控制神经网络类加权Lyapunov函数奇异性