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基于T-S模糊模型的采样数据网络控制系统h∞输出跟踪控制

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自动化学报 2015年第3期41卷 661-668页

作者：肖会芹何勇吴敏肖伸平中南大学信息科学与工程学院长沙410083 湖南工业大学电气信息与工程学院株洲412008 中国地质大学(武汉)自动化学院武汉430074

研究具有采样数据的基于T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型网络控制系统h∞输出跟踪控制问题.提出将采集器端数据采样周期、数据传输时滞和数据丢包转换为零阶保持器端数据更新周期,在此基础上,利用输入时滞法和PDC(Parallel distributed comp... 详细信息

研究具有采样数据的基于T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型网络控制系统h∞输出跟踪控制问题.提出将采集器端数据采样周期、数据传输时滞和数据丢包转换为零阶保持器端数据更新周期,在此基础上,利用输入时滞法和PDC(Parallel distributed compensation)技术,建立网络环境下被控对象和参考模型合并的基于T-S模糊模型的增广系统模型.通过Lyapunov方法,并充分利用采样特性,给出系统实现h∞输出跟踪的充分条件,以及可靠模糊控制器的设计.仿真结果表明所设计模糊控制器能够实现该类系统良好的跟踪.

关键词：采样数据网络控制系统 T-S模糊模型 h∞输出跟踪控制线性矩阵不等式

一类Lipschitz非线性切换系统基于观测器的h_∞输出跟踪控制

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控制与决策 2012年第2期27卷 304-307,312页

作者：李莉莉邵诚大连理工大学先进控制技术研究所辽宁大连116024 辽宁师范大学数学学院辽宁大连116029

针对一类Lipschitz非线性切换系统,研究基于观测器的h∞输出跟踪控制问题.借助微分中值定理,将Lipschitz非线性切换系统转化为线性参数切换系统.当状态变量不可测或不易测时,利用多Lyapunov函数方法,同时设计观测器、基于观测器的跟踪... 详细信息

针对一类Lipschitz非线性切换系统,研究基于观测器的h∞输出跟踪控制问题.借助微分中值定理,将Lipschitz非线性切换系统转化为线性参数切换系统.当状态变量不可测或不易测时,利用多Lyapunov函数方法,同时设计观测器、基于观测器的跟踪控制器和滞后切换信号,使得系统满足h∞输出跟踪性能.最后通过仿真例子表明了设计方法的有效性.

关键词：切换系统 h∞输出跟踪控制观测器

考虑网络诱导时延的网络化控制系统h∞输出跟踪控制研究

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考虑网络诱导时延的网络化控制系统H∞输出跟踪控制研究

作者：卢雷南京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,网络化控制系统(Networked Control Systems,NCSs)在工业领域得到了广泛应用,受到了学者们的广泛关注。相比于传统点对点控制系统,NCSs具有灵活性高、易于重构性和综合布线少等优点。网络诱导时延是NCSs中不可避免的因素之一,它... 详细信息

近年来,网络化控制系统(Networked Control Systems,NCSs)在工业领域得到了广泛应用,受到了学者们的广泛关注。相比于传统点对点控制系统,NCSs具有灵活性高、易于重构性和综合布线少等优点。网络诱导时延是NCSs中不可避免的因素之一,它会降低系统稳定性甚至使系统不稳定。另外,跟踪控制是控制理论和应用研究领域中的一个重要问题。因此,具有网络诱导时延的NCSs输出跟踪控制问题的研究具有重要的理论和实际意义。目前,现有的研究对网络诱导时延的处理还不够完善。本文基于h∞控制方法,研究了考虑网络诱导时延的NCSs跟踪控制问题。主要研究内容如下:(1)针对具有网络诱导短时延的NCSs,研究了该系统的h∞输出跟踪控制问题。首先,针对被控对象采样系统中由网络诱导短时延引起的指数不确定项,采用鲁棒控制方法和时延标称点技术将其化为标称项以及范数有界不确定项之和,该方法便于对增广闭环系统进行系统分析和设计。联列被控对象和参考模型建立不确定增广闭环系统。然后,采用Lyapunov-Krasovskii理论和线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequalities,LMIs)技术,给出了闭环系统满足h∞输出跟踪性能的充分条件以及h∞状态反馈跟踪控制器增益的求解条件。最后,通过基于Matlab的数值仿真例子验证了所设计h∞状态反馈跟踪控制器的有效性。(2)针对考虑网络诱导长时延的NCSs,研究了该系统的h∞输出跟踪控制问题。首先,针对被控对象采样系统中由网络诱导长时延引起的指数不确定项,使用鲁棒控制方法和时延标称点技术将其化为标称项以及范数有界不确定项之和。联列被控对象和参考模型建立不确定增广闭环系统。然后,采用Lyapunov-Krasovskii理论、离散Jensen不等式和LMIs技术,给出了闭环系统满足h∞输出跟踪性能的充分条件以及h∞状态反馈跟踪控制器增益的求解条件。最后,通过基于Matlab的数值仿真例子验证了所设计h∞状态反馈跟踪控制器的有效性。(3)以直流电机为被控对象,基于Matlab平台研究了具有网络诱导时延的网络化调速问题,考虑了网络诱导时延为短时延和长时延两种情形,分别建立了直流电机网络化闭环采样系统模型,基于研究内容(1)和(2)分别设计了h∞状态反馈跟踪控制器。Matlab仿真验证了所设计的h∞跟踪控制算法的有效性。

关键词：网络化控制系统 h∞输出跟踪控制网络诱导时延鲁棒控制

基于观测器的2D T-S模糊离散系统h_∞输出跟踪控制

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三峡大学学报（自然科学版） 2014年第3期36卷 91-97页

作者：张红刘晓东大连海洋大学理学院辽宁大连116023 大连理工大学电气与信息工程学院辽宁大连116024

针对一类Roesser型二维(2-D)离散非线性系统,提出了基于观测器的h∞输出跟踪控制设计方案.首先采用2-D T-S模糊模型来描述系统,并通过构建虚拟参考模型(VRM)设计了虚拟参考变量(VRVs),接着基于虚拟参考模型(VRM)和模糊观测器,利用Lyapu... 详细信息

针对一类Roesser型二维(2-D)离散非线性系统,提出了基于观测器的h∞输出跟踪控制设计方案.首先采用2-D T-S模糊模型来描述系统,并通过构建虚拟参考模型(VRM)设计了虚拟参考变量(VRVs),接着基于虚拟参考模型(VRM)和模糊观测器,利用Lyapunov泛函,提出了h∞输出跟踪控制设计新方案,然后数值求解一组的线性矩阵不等式问题(LMIPs),进而获取了保证系统控制性能的控制器和观察器增益.最后,通过仿真验证此方法的有效性.

关键词： h∞输出跟踪控制虚拟参考变量(VRVs) 模糊观测器

一类切换加性时滞系统的加权h_∞输出跟踪控制问题

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辽宁师范大学学报（自然科学版） 2015年第1期38卷 1-6页

作者：李莉莉张广玲辽宁师范大学数学学院辽宁大连116029

针对一类线性切换加性时变时滞系统,讨论其加权h∞输出跟踪控制问题.将网络控制系统中的网络诱导延时和数据丢包问题归结为切换系统状态中的两个连续加性时变时滞,构造新的Lyapunov-Krasovskii泛函.通过设计满足平均驻留时间条件的切换... 详细信息

针对一类线性切换加性时变时滞系统,讨论其加权h∞输出跟踪控制问题.将网络控制系统中的网络诱导延时和数据丢包问题归结为切换系统状态中的两个连续加性时变时滞,构造新的Lyapunov-Krasovskii泛函.通过设计满足平均驻留时间条件的切换信号和比例-积分控制器,并结合Jensen积分不等式,以线性矩阵不等式的形式给出了确保闭环系统指数稳定且满足h∞输出跟踪控制性能的充分条件,从而降低了计算的复杂性.最后,用一个仿真例子说明所得方法的有效性.

关键词：切换系统加性时滞 h∞输出跟踪控制平均驻留时间

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一类网络化离散系统的h_∞输出跟踪控制

南通大学学报（自然科学版） 2014年第2期13卷 13-19页

作者：陈玉露昌学莉汤红吉南通大学理学院江苏南通226007

考虑了具有量化和数据丢失的一类网络化离散系统的h∞输出跟踪控制问题.系统和参考模型的状态在传输前需要量化处理,量化误差处理为扇形有界不确定性,数据丢失建模为Bernoulli过程.基于线性矩阵不等式,得出了系统存在h∞跟踪控制器的充... 详细信息

考虑了具有量化和数据丢失的一类网络化离散系统的h∞输出跟踪控制问题.系统和参考模型的状态在传输前需要量化处理,量化误差处理为扇形有界不确定性,数据丢失建模为Bernoulli过程.基于线性矩阵不等式,得出了系统存在h∞跟踪控制器的充分条件,保证了系统的输出在h∞意义下,跟踪指定的参考模型输出.最后,数值例子表明该方法的有效性.

关键词：网络化离散系统 h∞输出跟踪控制量化数据丢失

切换时滞系统的h∞滤波、跟踪控制与输出调节问题

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切换时滞系统的H∞滤波、跟踪控制与输出调节问题

作者：张广玲辽宁师范大学

学位级别：硕士

切换加性时变时滞系统的稳定性分析和控制综合在理论研究与实际应用中都有重大的意义.本论文探讨了带有加性时变时滞的线性切换系统的加权h滤波、h输出跟踪控制与输出调节问题,初步建立这类切换系统的分析与综合问题的基本理论框架.本... 详细信息

切换加性时变时滞系统的稳定性分析和控制综合在理论研究与实际应用中都有重大的意义.本论文探讨了带有加性时变时滞的线性切换系统的加权h滤波、h输出跟踪控制与输出调节问题,初步建立这类切换系统的分析与综合问题的基本理论框架.本文主要工作如下:首先,讨论了一类带有加性时变时滞的切换系统的h滤波问题.利用平均驻留时间方法,得到确保滤波误差系统指数稳定,并且满足加权h性能指标.通过求解线性矩阵不等式(LMIs),进而设计出滤波器参数.证明过程中,使用了Jensen积分不等式的变形形式而不是自由权矩阵方法,降低理论上的保守性和计算中的复杂性.其次,针对一类切换加性时变时滞系统,考虑了该系统的加权h输出跟踪控制问题.网络控制系统中的网络诱导延时和数据丢包问题归结为系统状态中的两个加性时变时滞.构造新的Lyapunov-Krasovskii泛函,通过设计满足平均驻留时间条件的切换信号和比例-积分控制器,并结合Jensen积分不等式,以LMIs的形式给出了确保闭环系统指数稳定且满足加权h输出跟踪控制性能的保守性更小的充分条件.最后,利用平均驻留时间方法,讨论一类带有加性时变时滞的切换系统的输出调节问题.在满足平均驻留时间条件的切换规则和相应的一些假设条件下,分别设计状态反馈控制律和误差反馈控制律,得到系统的输出调节控制问题可解的条件是当且仅当输出调节方程可解.

关键词：切换系统加性时变时滞加权h∞滤波 h∞输出跟踪控制输出调节

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时滞系统的稳定性分析与综合

时滞系统的稳定性分析与综合

作者：白宇沈阳师范大学

学位级别：硕士

时滞现象普遍存在于社会实际生活和各种工程系统中。时滞的存在是引起系统性能不稳定和系统各方面变差的主要因素，同时系统的时滞使综合与分析变得越来越困难和更加复杂。由此，研究时滞系统的稳定性是当前专家学者们的关注热点。 L... 详细信息

时滞现象普遍存在于社会实际生活和各种工程系统中。时滞的存在是引起系统性能不稳定和系统各方面变差的主要因素，同时系统的时滞使综合与分析变得越来越困难和更加复杂。由此，研究时滞系统的稳定性是当前专家学者们的关注热点。 Lurie控制系统和中立型时滞系统的研究是当前控制领域中的非常重要的研究方向。本文针对Lurie控制系统和中立型时滞系统，运用线性矩阵不等式（LMI）技术处理方法，探讨了关于时滞系统的稳定性及综合问题,主要包括：Lurie控制系统的稳定性问题;带有非线性扰动的中立型系统的h输出跟踪控制问题。本文第一章简要地说明了Lurie时滞系统、中立时滞系统的研究意义、目前国内外专家学者的研究现状和本篇论文的主要工作;第二章简述了论文需要引用的基本概念和基本原理;第三章主要讨论了具有多时滞Lurie控制系统的绝对稳定性。对多时滞系统进行模型转换，应用矩阵分解和Schur补方法，通过把区间分解成n部分，再选择适当的Lyapunov函数，获得了具有多时滞的Lurie控制系统时滞依赖稳定性判据，证明了本文的稳定性判定条件相比于现存的稳定性判定条件拥有更小的保守性。第四章主要讨论具有变时滞和非线性扰动的中立系统的h输出跟踪控制问题，目的是建立一个时滞相关充分条件，保证h输出跟踪性能，获得一个具有更小保守性的结果，为了解决这个问题，我们采用线性矩阵不等式方法。最后，给出一个数值仿真例子，能够明显的验证结果有更小的保守性。每章均通过仿真实例验证了所得结果的可行性、正确性和有效性，并建设性的提出未来考虑问题的方向和需要研究的工作设想。

关键词： Lurie控制系统中立系统 h∞输出跟踪控制 Lyapunov第二方法稳定性