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基于T-S模型的非线性系统非脆弱极小极大控制

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控制理论与应用 2008年第5期25卷 925-928页

作者：姜囡井元伟 f东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

研究一类非线性离散系统的鲁棒非脆弱极小极大控制问题.针对含有不确定项的非线性离散系统,构造T-S模型,引入参数不确定项,使得模糊模型能够更精确逼近原系统.考虑系统和控制器同时含有不确定性,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapu... 详细信息

研究一类非线性离散系统的鲁棒非脆弱极小极大控制问题.针对含有不确定项的非线性离散系统,构造T-S模型,引入参数不确定项,使得模糊模型能够更精确逼近原系统.考虑系统和控制器同时含有不确定性,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,设计鲁棒且非脆弱的控制器.考虑不确定性使得性能指标最大的情形,得到极小极大鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.引入凸优化算法,求解使闭环系统渐近稳定且性能指标上界最小的最优极小极大鲁棒控制器的参数.最后以著名的truck-trailer模型为例的仿真结果表明所设计的控制器具有良好的鲁棒性和非脆弱性.

关键词：非线性系统极小极大控制离散系统非脆弱 T-S模型

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基于T-S模型的非线性系统极小极大控制

系统工程学报 2009年第4期24卷 469-473页

作者：姜囡井元伟东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

研究一类非线性系统的极小极大鲁棒控制问题.针对含有不确定项的非线性系统,构造T-S模型,引入参数不确定项,使得模糊模型能够更精确逼近原系统.利用线性矩阵不等式(LM I)处理方法和Lyapunov稳定性理论,基于模糊状态观测器,得到极小极大... 详细信息

研究一类非线性系统的极小极大鲁棒控制问题.针对含有不确定项的非线性系统,构造T-S模型,引入参数不确定项,使得模糊模型能够更精确逼近原系统.利用线性矩阵不等式(LM I)处理方法和Lyapunov稳定性理论,基于模糊状态观测器,得到极小极大输出反馈控制器存在的充分条件.引入凸优化技术,求得性能指标的最小上界以及最优极小极大鲁棒控制器参数.同时保证闭环系统在干扰和不确定性最大的情形下是最终一致有界的.最后以倒立摆为例的仿真结果表明所设计的控制器具有良好的鲁棒性及较大的吸引域.

关键词：非线性系统观测器极小极大控制 T-S模型 LMI(线性矩阵不等式)

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广义连续系统极小极大控制反问题初探

数学的实践与认识 2007年第5期37卷 45-51页

作者：姜囡井元伟东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

将极小极大控制的反问题推广到广义系统.针对给定的性能指标,通过受限等价变换,得到判别广义连续系统控制器是极小极大控制器的充要条件及其等价的频率条件.最后针对广义系统H∞次优控制的反问题进行了讨论.

关键词：广义系统极小极大控制反问题频率条件 H∞次优控制

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精馏塔极小极大鲁棒非脆弱控制的研究

系统仿真学报 2007年第19期19卷 4482-4486页

作者：姜囡井元伟东北大学信息科学与工程学院沈阳110004

将极小极大控制器的设计应用于精馏塔模型。考虑系统和控制器同时含有不确定性,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,设计了鲁棒且非脆弱的极小极大控制器。考虑不确定性对系统破坏最大的情形,分别给出含有加性和乘性... 详细信息

将极小极大控制器的设计应用于精馏塔模型。考虑系统和控制器同时含有不确定性,利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,设计了鲁棒且非脆弱的极小极大控制器。考虑不确定性对系统破坏最大的情形,分别给出含有加性和乘性干扰增益的控制器存在条件。引入凸优化算法,求解使闭环系统渐近稳定且性能指标上界最小的最优控制器参数。仿真结果表明所设计的控制器具有良好的鲁棒性和非脆弱性。

关键词：极小极大控制非脆弱鲁棒精馏塔线性矩阵不等式

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一类不确定系统的最优极小极大鲁棒控制

控制与决策 2008年第2期23卷 208-212页

作者：井元伟姜囡郝彬彬东北大学信息科学与工程学院沈阳110004

讨论一类不确定系统的极小极大鲁棒动态输出反馈控制问题.给出不确定系统的极小极大鲁棒控制的定义.利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,得到了在干扰和不确定性最大的情形下极小极大输出反馈控制器存在的充分条件.... 详细信息

讨论一类不确定系统的极小极大鲁棒动态输出反馈控制问题.给出不确定系统的极小极大鲁棒控制的定义.利用线性矩阵不等式(LMI)处理方法和Lyapunov稳定性理论,得到了在干扰和不确定性最大的情形下极小极大输出反馈控制器存在的充分条件.引入凸优化技术,求得最优极小极大控制器.它不仅保证闭环系统渐近稳定,且使得闭环系统性能指标的上界最小.仿真算例说明了所设计的控制器具有较强的干扰抑制功能.

关键词：不确定系统极小极大控制输出反馈线性矩阵不等式凸优化

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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

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

基于T-S模糊模型的TCP网络拥塞控制研究

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基于T-S模糊模型的TCP网络拥塞控制研究

作者：王宣东北大学

学位级别：硕士

随着网络规模的快速增长,网络用户和应用的不断增加,网络拥塞成为一个亟待解决的问题。基于路由器的主动队列管理机制,与TCP协议的拥塞控制相结合,是解决目前TCP网络拥塞控制问题的一个主要途径。所以,主动队列管理算法的研究是TCP网络... 详细信息

随着网络规模的快速增长,网络用户和应用的不断增加,网络拥塞成为一个亟待解决的问题。基于路由器的主动队列管理机制,与TCP协议的拥塞控制相结合,是解决目前TCP网络拥塞控制问题的一个主要途径。所以,主动队列管理算法的研究是TCP网络领域的一个研究热点。考虑到TCP网络的强非线性和时滞特性,本文采用模糊控制来设计主动队列管理算法,主要的研究内容有：(1)建立了TCP网络速率流体流模型的T-S模糊模型。针对网络拥塞控制系统的非线性和时变特点,建立T-S模糊模型,采用网络拥塞控制系统的多个基于不同稳态工作点的局部线性化模型来逼近非线性网络拥塞控制系统模型。(2)提出了一种基于观测器的主动队列管理算法。基于TCP网络拥塞控制系统的T-S模糊模型,考虑网络系统中的状态往往不完全可测以及系统中存在不确定性和时变性,设计了基于观测器输出的状态反馈控制器。(3)提出了一种基于输出反馈控制的主动队列管理算法。基于TCP网络拥塞控制系统建立的T-S模糊模型,设计静态输出反馈控制器;进一步考虑TCP网络系统中存在的不确定性,给出系统稳定的充分条件,并且利用LMI工具箱求解控制器的参数。(4)提出了基于极小极大控制的主动队列管理算法。考虑TCP网络系统中网络参数的高度变化以及存在的UDP流干扰等因素,在T-S模糊规则中加入干扰,设计极小极大控制器,避免了算法的保守性和放缩性引起的误差;同时考虑系统中的参数不确定性和外界干扰,利用LMI求解极小极大控制器参数。利用MATLAB对以上算法进行仿真,结果表明,上述三种算法均能使路由器缓存队列长度在多种网络仿真环境下快速的收敛到期望值附近,并具有较好的稳定性和鲁棒性。最后对全文作出总结,并提出了下一步研究的方向。

关键词：主动队列管理 T-S模糊模型观测器静态输出反馈极小极大控制

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基于哈密顿理论的TCP网络拥塞控制研究

基于哈密顿理论的TCP网络拥塞控制研究

作者：王琨东北大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断发展,新型网络应用的出现以及网络用户的不断增加导致网络拥塞成为亟待解决的问题。基于路由器的主动队列管理机制,与TCP协议的拥塞控制相结合,是解决目前TCP网络拥塞控制问题的一个主要途径。考虑到TCP网络的强非线... 详细信息

随着科学技术的不断发展,新型网络应用的出现以及网络用户的不断增加导致网络拥塞成为亟待解决的问题。基于路由器的主动队列管理机制,与TCP协议的拥塞控制相结合,是解决目前TCP网络拥塞控制问题的一个主要途径。考虑到TCP网络的强非线性,本文利用哈密顿理论来设计控制器。哈密顿理论是一种基于能量的控制方法,不仅结构形式简单,而且在控制器设计和稳定性分析方面也具有巨大优势。因此,针对TCP网络系统,本文首次尝试采用哈密顿理论控制方法设计控制器,成功解决了网络拥塞的问题。本文的主要研究内容有：首先介绍TCP网络拥塞控制研究的背景和意义,阐述了网络拥塞发生的原因,总结了国内外拥塞控制算法的研究现状,针对网络拥塞存在的问题,分析了网络拥塞控制算法设计存在的难点,并且说明了哈密顿理论的研究现状。其次阐述了哈密顿控制方法的基础理论,结构特点以及建立哈密顿模型所需要的构造方法。同时考虑到具体的网络是一个参数时变、强非线性的动态系统,为了能够更好的适应网络的变化,利用哈密顿系统是一种基于能量函数的控制方法,能够很好地处理非线性的特点,采用预置反馈方法来建立网络拥塞控制系统模型。然后基于哈密顿理论设计了TCP的网络拥塞控制器。利用前面所建立的基于哈密顿理论的TCP网络数学模型,设计了哈密顿控制器,并且对其稳定性进行了理论分析,最后仿真分析,和传统的PI控制器的仿真图进行了比较,结果表明哈密顿控制器的快速性和稳定性明显优于PI控制器,能够有效避免网络拥塞。再者基于已经建立哈密顿理论的TCP网络拥塞模型,针对系统中的UDP流等干扰,采用极小极大控制法处理干扰项,构造了与性能指标相关的检验函数,充分估计干扰对系统的影响,有效降低了传统干扰处理方法的保守性。同时针对TCP网络系统中的参数不确定性,加入了自适应控制,设计了自适应律。仿真分析表明,所提控制策略有效改善了系统的暂态稳定性和鲁棒性。最后进行了总结与展望。对本课题研究内容做了总结,并分析了哈密顿理论在拥塞控制中的研究前景。

关键词： TCP网络拥塞控制哈密顿理论极小极大控制自适应控制

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多方参与下的微分对策

吉林大学学报（理学版） 2011年第2期49卷 233-234页

作者：王珺杨雪吉林大学数学学院长春130012

应用集值理论讨论以两个局中人对抗为主体、多个局中人间接参与的一类特殊微分对策,给出了其极小极大控制的存在性定理.

关键词：微分对策多人对策极小极大控制