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基于线性矩阵不等式的一类广义系统观测器设计 预览
1
作者 孙延修 潘斌 《自动化仪表》 CAS 2019年第2期8-10,14共4页
状态反馈控制能有效进行系统控制,并使其正常工作。由于系统状态的测量具有一定的难度,因此需要设计状态观测器,利用重构的状态进行反馈。针对一类非线性部分满足Lipschitz条件的广义系统,讨论了系统全维观测器和降维观测器的设计问题... 状态反馈控制能有效进行系统控制,并使其正常工作。由于系统状态的测量具有一定的难度,因此需要设计状态观测器,利用重构的状态进行反馈。针对一类非线性部分满足Lipschitz条件的广义系统,讨论了系统全维观测器和降维观测器的设计问题。首先,根据系统的可观性,提出对广义系统进行两次变换,并将系统变换成易于设计观测器的形式。其次,利用系统的变换式对系统的两种观测器进行设计,通过Lyapunov稳定性理论给出观测器的状态估计误差系统稳定且误差收敛于零的充分条件。考虑到观测器增益矩阵求解的盲目性,利用Schur补引理给出了两种观测器存在的充分条件,并简化了增益矩阵的求解过程。最后,给出数值算例,求解出两种观测器的增益矩阵,证明了观测器设计的可行性。该研究为类似系统观测器的构建提供了设计方法。 展开更多
关键词 线性系统 广义系统 观测器 线性矩阵不等式 稳定性 增益矩阵
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饱和非线性约束离散时间系统的H∞控制 预览
2
作者 冯青香 肖民卿 王留海 《福建师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第1期1-6,共6页
研究了一类带有饱和非线性状态约束的离散时间系统的H∞控制问题.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)处理方法,提出γ-次优H∞状态反馈控制律存在的一个充分条件,通过求解相应的线性矩阵不等式给出了H∞状态反馈控制器的设计... 研究了一类带有饱和非线性状态约束的离散时间系统的H∞控制问题.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)处理方法,提出γ-次优H∞状态反馈控制律存在的一个充分条件,通过求解相应的线性矩阵不等式给出了H∞状态反馈控制器的设计方法.数值算例验证了文中所提方法的有效性. 展开更多
关键词 线性离散时间系统 饱和非线性状态约束 H∞控制 线性矩阵不等式
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二阶凸优化不等式及加性时变时滞系统的稳定性研究 预览
3
作者 蒋玲 熊良林 树金龙 《云南大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期425-434,共10页
主要研究加性时变时滞系统的时滞依赖稳定性问题.首先针对二次型凸优化函数不等式,提出新的等价不等式条件.然后,通过构造适合系统的李雅普诺夫泛函,并在其沿系统状态求导的过程中,利用改进的Jensen不等式以及本文提出的二次型凸优化函... 主要研究加性时变时滞系统的时滞依赖稳定性问题.首先针对二次型凸优化函数不等式,提出新的等价不等式条件.然后,通过构造适合系统的李雅普诺夫泛函,并在其沿系统状态求导的过程中,利用改进的Jensen不等式以及本文提出的二次型凸优化函数不等式进行放缩,分析得到稳定性的线性矩阵不等式条件.最后,通过数值仿真实例,证明本文所得方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 加性时变时滞系统 时滞依赖稳定性 二次型凸优化不等式 线性矩阵不等式
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面向分数阶混沌系统线性反馈同步控制方法
4
作者 吴春梅 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期898-902,共5页
针对2个分数阶混沌系统的同步问题,提出一种基于线性矩阵不等式的新型控制方法:给出分数阶数学及线性矩阵不等式的基本定义;设计基于误差状态方程及线性反馈的同步控制器,并利用线性矩阵不等式理论判断所设计同步控制器的稳定性。设计... 针对2个分数阶混沌系统的同步问题,提出一种基于线性矩阵不等式的新型控制方法:给出分数阶数学及线性矩阵不等式的基本定义;设计基于误差状态方程及线性反馈的同步控制器,并利用线性矩阵不等式理论判断所设计同步控制器的稳定性。设计的分数阶混沌系统同步控制器在保留误差系统的非线性动力学模型的基础上,利用简单的线性反馈控制实现主从系统之间的稳定同步,且不依赖于同步误差系统的具体参数。数值仿真证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 分数阶混沌系统 同步控制 线性矩阵不等式 线性反馈
航天器姿态大角度机动的分散保性能控制 预览
5
作者 李隆 毕显婷 卢月亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期105-111,121共8页
针对航天器大角度姿态机动控制问题,考虑存在外部干扰及模型参数不确定的影响,提出一种分散保性能控制策略。首先,对航天器姿态系统进行建模,并对模型的性质进行描述;其次,利用反馈线性化方法将航天器非线性模型变换成3个独立方程进行... 针对航天器大角度姿态机动控制问题,考虑存在外部干扰及模型参数不确定的影响,提出一种分散保性能控制策略。首先,对航天器姿态系统进行建模,并对模型的性质进行描述;其次,利用反馈线性化方法将航天器非线性模型变换成3个独立方程进行分散控制器的综合;最后,设计分散保性能鲁棒控制器,补偿航天器模型中参数不确定性,对外部干扰进行抑制。设计控制器时引入保性能控制律可以使系统在抑制外部干扰及补偿参数不确定性的同时,满足系统性能指标的要求,并给出了所研究闭环系统稳定性的严格证明,仿真结果表明所设计的控制器可行、有效。 展开更多
关键词 鲁棒稳定性 大角度机动 保性能控制 反馈线性 线性矩阵不等式
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基于非周期间歇控制的非线性系统稳定性 预览
6
作者 杨蒙 刘斌 《湖南工业大学学报》 2019年第4期92-96,共5页
通过非周期间歇控制方法研究了一类非线性系统的指数稳定性,给出了指数稳定性的判据条件,根据稳定性判据条件设置了间歇控制器,利用Lyapunov-like函数方法证明了系统在非周期间歇控制器下的指数稳定性,验证了判据条件的正确性,有效地优... 通过非周期间歇控制方法研究了一类非线性系统的指数稳定性,给出了指数稳定性的判据条件,根据稳定性判据条件设置了间歇控制器,利用Lyapunov-like函数方法证明了系统在非周期间歇控制器下的指数稳定性,验证了判据条件的正确性,有效地优化了周期性的间歇控制。最后,采用蔡氏混沌系统,通过数值仿真实验验证了理论结果的正确性。 展开更多
关键词 非周期间歇控制 线性系统 指数稳定 Lyapunov-like函数方法 线性矩阵不等式
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时滞仿射线性参数变量系统的有记忆H_∞状态反馈控制
7
作者 潘晓真 黄金杰 郝现志 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期709-717,共9页
针对一类存在状态时滞的仿射线性参数变量系统,讨论在反馈控制律中引入时滞项的一类有记忆状态反馈控制器的设计问题.首先,通过构造参数依赖的李雅谱诺夫泛函得到使闭环系统仿射参数二次稳定且满足H_∞性能指标的时滞依赖条件,并将有记... 针对一类存在状态时滞的仿射线性参数变量系统,讨论在反馈控制律中引入时滞项的一类有记忆状态反馈控制器的设计问题.首先,通过构造参数依赖的李雅谱诺夫泛函得到使闭环系统仿射参数二次稳定且满足H_∞性能指标的时滞依赖条件,并将有记忆状态反馈控制器的设计方法转化为线性矩阵不等式约束下的凸优化问题;然后,由求解凸优化问题得到有记忆状态反馈控制器的增益.数值算例表明,与无记忆状态反馈控制器相比,所设计的有记忆状态反馈H_∞控制器具有更好的抗干扰性能,同时能够有效降低时滞对系统的影响.最后,将所设计的控制器应用到铣床铣削过程的振动控制中,验证了有记忆状态反馈H_∞控制器在物理实例中应用的可行性. 展开更多
关键词 线性参数变量系统 时延系统 线性矩阵不等式 仿射参数 有记忆状态反馈 H∞控制
一类带有丢包的时滞LPV离散系统的H∞控制
8
作者 马涛 姜顺 潘丰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期818-824,共7页
研究了一类具有丢包的状态时滞的线性参数变化系统(LinearParameter-Varying Systems, LPV)离散时间系统的H∞控制问题,此类LPV离散系统的时滞和状态矩阵是随参数变化的确定函数,该参数是可测的且不断变化。基于此,可以给出一种与参数... 研究了一类具有丢包的状态时滞的线性参数变化系统(LinearParameter-Varying Systems, LPV)离散时间系统的H∞控制问题,此类LPV离散系统的时滞和状态矩阵是随参数变化的确定函数,该参数是可测的且不断变化。基于此,可以给出一种与参数相关的且满足H∞性能指标的准则。此准则具体是通过添加一个附加矩阵,从而解除了原有的系统矩阵与含有参数的Lyapunov函数之间的耦合。在此基础上设计了此类系统的状态反馈控制器,然后,利用线性矩阵不等式技术,求得控制器存在的充分条件,进一步转化可以得到不等式的解存在条件。最后,用实际的例子仿真验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 H∞控制 丢包 离散时间线性参数变化系统 线性矩阵不等式 状态时滞
基于有限时间的一类时滞非线性切换系统滑模控制
9
作者 何舒平 艾琦珑 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期655-660,共6页
研究一类时滞非线性切换系统的有限时间滑模控制问题.针对所研究的系统模型,构造每个子系统对应的积分滑模面,基于滑模控制理论,设计带有状态时滞的滑模控制器使得每个子系统能在有限时间内到达相应的滑模面上,并对系统中存在的非线性... 研究一类时滞非线性切换系统的有限时间滑模控制问题.针对所研究的系统模型,构造每个子系统对应的积分滑模面,基于滑模控制理论,设计带有状态时滞的滑模控制器使得每个子系统能在有限时间内到达相应的滑模面上,并对系统中存在的非线性项采用Lipschitz条件进行处理.根据多李亚普诺夫函数、平均驻留时间方法以及分割策略引理,给出滑模趋近段和滑模动态有限时间有界的充分条件,并通过对线性矩阵不等式的求解得到控制器增益.最后,通过一个数值仿真例子验证该设计方法的有效性. 展开更多
关键词 切换系统 LIPSCHITZ非线性 有限时间有界 滑模控制 平均滞留时间 线性矩阵不等式
非线性网络控制系统故障检测和控制器协同设计 预览
10
作者 陆诗敏 金朝永 罗俊玉 《佛山科学技术学院学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期45-53,共9页
针对一类具有随机丢包的扇区非线性的离散网络控制系统,在系统存在外部干扰情况下,研究一种故障检测与控制器的协同设计策略。将传感器到控制器通道和控制器到执行器通道的随机丢包建模为两种不同的相互独立的伯努利分布的白噪声序列,... 针对一类具有随机丢包的扇区非线性的离散网络控制系统,在系统存在外部干扰情况下,研究一种故障检测与控制器的协同设计策略。将传感器到控制器通道和控制器到执行器通道的随机丢包建模为两种不同的相互独立的伯努利分布的白噪声序列,设计基于观测器的故障检测滤波器产生残差信号,采用李雅普诺夫方法,给出并证明当不存在外部干扰时离散网络控制系统均方指数稳定,且当存在干扰情况下具有性能指标的充分条件。将离散非线性网络控制系统的控制器和故障检测滤波器的参数求解转化为线性矩阵不等式(LMI)的凸优化问题,确保残差和故障估计误差尽可能小,最后仿真结果验证了方法提出的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 随机丢包 扇区非线性 线性矩阵不等式 故障检测滤波器 控制器
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不确定非线性离散系统的保成本控制 预览
11
作者 樊丽颖 宋婧婧 +1 位作者 张佳宁 洪港 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期121-126,共6页
研究了一类带有状态和输入延迟的范数有界的不确定非线性离散系统的保成本控制问题。应用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,提出了状态反馈控制器存在的充分条件,同时设计的控制器能够确保系统对于所允许的不确定性是渐近稳定的... 研究了一类带有状态和输入延迟的范数有界的不确定非线性离散系统的保成本控制问题。应用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,提出了状态反馈控制器存在的充分条件,同时设计的控制器能够确保系统对于所允许的不确定性是渐近稳定的且性能指标不会超过某一给定的上界,因此保成本问题解决。最后通过仿真算例,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 保成本控制 不确定非线性系统 离散系统 线性矩阵不等式
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一类非线性系统故障诊断观测器设计
12
作者 温秀平 陈巍 +1 位作者 付肖燕 张军 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1405-1412,共8页
研究了一类非线性系统故障诊断观测器的设计问题.针对同时具有执行器故障和传感器故障的非线性系统,设计了故障诊断观测器.利用线性矩阵不等式方法给出了故障闭环系统渐近稳定的充分条件,同时故障闭环系统还满足一定的性能指标.最后,以... 研究了一类非线性系统故障诊断观测器的设计问题.针对同时具有执行器故障和传感器故障的非线性系统,设计了故障诊断观测器.利用线性矩阵不等式方法给出了故障闭环系统渐近稳定的充分条件,同时故障闭环系统还满足一定的性能指标.最后,以数值算例验证所设计的故障诊断观测器的有效性,仿真结果表明该故障诊断观测器能够很好地诊断出系统的故障. 展开更多
关键词 故障诊断观测器 线性系统 执行器故障 传感器故障 线性矩阵不等式
基于永磁同步电机的LPV转速观测器设计 预览
13
作者 杨德亮 吴定会 《测控技术》 2019年第4期148-152,共5页
针对提高永磁同步电机无位置传感器速度跟踪控制精度问题,提出了一种基于线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)转速观测器设计方法。该方法借助状态估计实现对旋转坐标系下定子电流、转子角转速等状态的重构。首先根据LPV电机模型... 针对提高永磁同步电机无位置传感器速度跟踪控制精度问题,提出了一种基于线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)转速观测器设计方法。该方法借助状态估计实现对旋转坐标系下定子电流、转子角转速等状态的重构。首先根据LPV电机模型,推导出观测器的LPV状态模型方程,然后根据Lyapunov稳定性理论,获得闭环系统的稳定性条件,再利用奇异值分解方法,将Lyapunov稳定性条件转化为线性矩阵不等式条件,通过求解不同凸胞形顶点处的观测器增益矩阵,最终合成反馈增益,实现对电机的高精度的速度跟踪控制。仿真结果表明,该观测器能够快速准确的跟踪上电机转速。 展开更多
关键词 永磁同步电机 线性变参数 转速观测器 线性矩阵不等式 速度跟踪
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适用于PEMFC系统状态估计的鲁棒非线性观测器 预览
14
作者 李飞 赵冬冬 +1 位作者 皇甫宜耿 赵国胜 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期19-25,共7页
针对质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)系统的强非线性及强耦合特性,提出一种适用于PEMFC系统过氧比OER(oxygen excess ratio)估计的鲁棒非线性系统观测器,解决PEMFC系统中难于利用传感器直接测量的状态变量... 针对质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)系统的强非线性及强耦合特性,提出一种适用于PEMFC系统过氧比OER(oxygen excess ratio)估计的鲁棒非线性系统观测器,解决PEMFC系统中难于利用传感器直接测量的状态变量(如供应管道中空气质量、阴极侧氧气以及氮气质量等)准确估计的问题。通过矩阵变换,利用微分中值定理将动态误差系统转化为线性变参数系统。基于李雅普诺夫稳定性理论和凸性原理,将观测器设计问题转化为线性矩阵不等式LMI(linear matrix inequality)可行性问题。仿真结果表明所设计的观测器具有良好的收敛特性。 展开更多
关键词 鲁棒非线性系统观测器 质子交换膜燃料电池 过氧比 线性矩阵不等式
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永磁同步电机调速系统H_∞鲁棒控制 预览
15
作者 侯利民 申鹤松 +1 位作者 阎馨 刘宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1478-1487,共10页
针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定性因素的影响问题,在传统矢量控制方案基础上提出了H_∞鲁棒控制策略。首先,在系统状态空间表达式误差模型下,考虑扰动因素设计了基于哈密顿-雅可比不等式的H_∞鲁棒电流... 针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定性因素的影响问题,在传统矢量控制方案基础上提出了H_∞鲁棒控制策略。首先,在系统状态空间表达式误差模型下,考虑扰动因素设计了基于哈密顿-雅可比不等式的H_∞鲁棒电流控制器,实现了电流控制的鲁棒性;其次,在运动方程扩展状态空间表达式下,设计了基于线性矩阵不等式的H_∞状态反馈控制器增益型H_∞滑模面,进一步设计滑模控制律,得到了鲁棒H_∞滑模速度控制器,确保了速度控制的鲁棒性,改善了系统的动态品质;最后通过仿真和半实物仿真实验验证了该文提出控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 表面式永磁同步电机 H_∞鲁棒控制 滑模控制 线性矩阵不等式 哈密顿-雅可比
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基于观测器的1型糖尿病模型的H∞控制器设计 预览
16
作者 李新 薛雨 张显 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2019年第3期271-279,共9页
针对1型糖尿病患者的血糖-胰岛素模型,研究基于观测器的H∞控制问题。将葡萄糖-胰岛素动力系统建模为有输入约束和外部干扰的线性连续系统,当系统状态不可测量时,构造状态观测器,并以线性矩阵不等式(LMIs)形式给出基于观测器的H∞控制... 针对1型糖尿病患者的血糖-胰岛素模型,研究基于观测器的H∞控制问题。将葡萄糖-胰岛素动力系统建模为有输入约束和外部干扰的线性连续系统,当系统状态不可测量时,构造状态观测器,并以线性矩阵不等式(LMIs)形式给出基于观测器的H∞控制器的存在条件,使得闭环系统是渐近稳定的,并且满足H∞性能和输入约束;通过求解线性矩阵不等式,可同时得到观测器和控制器增益矩阵。仿真算例验证了本方法的有效性。 展开更多
关键词 基于观测器的 H∞控制 1型糖尿病 线性矩阵不等式
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基于T-S模型方法的非线性随机时滞金融系统的多目标优化 预览
17
作者 杨杨 赵建立 《聊城大学学报:自然科学版》 2019年第2期14-21,共8页
主要研究了不确定随机时滞金融系统的多目标H2/H∞的投资策略问题,多目标H2/H∞投资策略能够使得投资成本和投资风险尽可能达到最小.通过运用T-S模糊方法将多目标模糊投资策略问题转化为线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,简写为... 主要研究了不确定随机时滞金融系统的多目标H2/H∞的投资策略问题,多目标H2/H∞投资策略能够使得投资成本和投资风险尽可能达到最小.通过运用T-S模糊方法将多目标模糊投资策略问题转化为线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,简写为LMI)约束的多目标优化问题(Multiobjective Optimization Problem,简写为MOP).另外,基于线性矩阵不等式的多目标进化算法(Multiobjective Evolution Algorithm,简写为MOEA)寻找多目标优化问题的Pareto最优解,最后投资者可以根据他们自己的喜好选择一个互惠策略. 展开更多
关键词 多目标优化问题 T-S模糊方法 PARETO最优解 线性矩阵不等式
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基于线性矩阵不等式的汽车主动悬架H2控制 预览
18
作者 顾臻飞 麦云飞 《农业装备与车辆工程》 2019年第1期41-44,共4页
通过状态空间微分方程建立了半车主动悬架数学模型,以包含随机脉冲的白噪声来描述路面不平度,范数约束系统多目标性能输出,广义H2范数约束系统时域硬约束。基于线性矩阵不等式求解Riccati方程,建立最优状态反馈控制器以保证系统的Lyapu... 通过状态空间微分方程建立了半车主动悬架数学模型,以包含随机脉冲的白噪声来描述路面不平度,范数约束系统多目标性能输出,广义H2范数约束系统时域硬约束。基于线性矩阵不等式求解Riccati方程,建立最优状态反馈控制器以保证系统的Lyapunov稳定性与动态性能。基于Simulink对传统PID控制器与H2控制器进行仿真。结论表明,设计的H2控制器相比传统汽车控制器有更优的扰动抑制与鲁棒性。 展开更多
关键词 主动悬架 H2最优控制 线性矩阵不等式 扰动抑制
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时滞环境下具有不确定参数群系统的鲁棒一致性 预览
19
作者 李浩亮 杨任农 +2 位作者 席茜 张帅 孟常亮 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2019年第2期98-104,共7页
研究了普通线性群系统在存在时延和不确定参数条件下的鲁棒一致性问题。首先结合分布式PID控制和静态输出反馈提出一种新的一致性协议;然后引入描述符方法将闭环系统的微分方程转化为描述符模型,通过变量转换将一致性问题转化为渐近稳... 研究了普通线性群系统在存在时延和不确定参数条件下的鲁棒一致性问题。首先结合分布式PID控制和静态输出反馈提出一种新的一致性协议;然后引入描述符方法将闭环系统的微分方程转化为描述符模型,通过变量转换将一致性问题转化为渐近稳定问题;构造Lyapunov-Krasovskii泛函,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了鲁棒控制器的设计方法。仿真结果表明:系统的结构拓扑图在存在全局可达节点的条件下,通过选择合适的PID参数,系统可实现一致性,且不确定参数会对系统的运动轨迹产生影响,通过与基于PD控制的一致性协议对比结果可知本文提出的一致性协议使得群系统收敛速度更快,鲁棒性更强。 展开更多
关键词 群系统鲁棒一致性 PID控制 描述符方法 线性矩阵不等式
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一类不确定混沌系统的驱动响应同步控制 预览
20
作者 范永青 刘淳 王敏娟 《西安邮电大学学报》 2019年第1期63-67,共5页
针对一类带有Lipschitz非线性条件的不确定混沌系统的驱动响应同步问题,通过Lyapunov稳定性分析与线性矩阵不等式处理方法,根据系统中的不确定有界信息,给出一种自适应状态反馈控制器设计方法。控制器中的反馈增益矩阵可以通过线性矩阵... 针对一类带有Lipschitz非线性条件的不确定混沌系统的驱动响应同步问题,通过Lyapunov稳定性分析与线性矩阵不等式处理方法,根据系统中的不确定有界信息,给出一种自适应状态反馈控制器设计方法。控制器中的反馈增益矩阵可以通过线性矩阵不等式设计而得到,该设计方法简单、易于操作。最后,通过仿真算例,验证了本文设计方法的有效性。 展开更多
关键词 驱动响应系统 同步 线性矩阵不等式 自适应控制
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