一、時滯LPV系統(tǒng)基于觀測器的L_2-L_2控制（論文文獻綜述）
李軍毅[1]（2021）在《網(wǎng)絡(luò)化非線性系統(tǒng)的分布式狀態(tài)估計與同步控制研究》文中研究表明進入21世紀以來,流程工業(yè)、離散制造等典型場景的控制任務(wù)變得愈發(fā)復(fù)雜,簡單獨立的控制系統(tǒng)已不能滿足控制需求,因此,融合了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子信息技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化非線性系統(tǒng)迎來了蓬勃發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化非線性系統(tǒng)高效運行的核心科學(xué)目標(biāo)是構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)高精度快速估計方法,并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的高效協(xié)同。為了實現(xiàn)上述核心科學(xué)目標(biāo),基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式狀態(tài)估計和互聯(lián)耦合系統(tǒng)的同步受到了廣泛的關(guān)注,且存在很多值得深入討論的開放問題。本論文旨在探討具有非線性、時滯、跳變耦合等復(fù)雜特性的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)在諸如帶寬受限、網(wǎng)絡(luò)攻擊等影響下的分布式狀態(tài)估計和同步控制問題。為了處理以上問題,本論文提出了周期調(diào)度傳輸策略、比特率約束模型、網(wǎng)絡(luò)與控制協(xié)同設(shè)計算法等新思路和新方法,其主要內(nèi)容如下:1.針對具有時變時滯的周期非線性系統(tǒng),考慮傳感器帶寬有限、節(jié)點能量不足的實際情況,研究了基于調(diào)度傳感器網(wǎng)絡(luò)的時滯周期非線性系統(tǒng)的分布式狀態(tài)估計問題。通過分析數(shù)據(jù)交換方式與節(jié)點能量調(diào)度的關(guān)系,提出了一種節(jié)點循環(huán)發(fā)送信息的周期調(diào)度策略。通過構(gòu)造時滯依賴的周期Lyapunov函數(shù),得到了可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定和平均意義下H∞性能的充分條件,有效地降低了系統(tǒng)的保守性。2.針對數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)框架下的離散時間非線性系統(tǒng),考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬的內(nèi)在約束,研究了比特率受限下離散時間非線性系統(tǒng)的分布式狀態(tài)估計問題。引入一個比特率約束條件來反映網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,基于該條件提出了一種保證編解碼過程唯一性的改進編-解碼協(xié)議。得到了保證分布式狀態(tài)估計誤差系統(tǒng)最終有界的充分條件,并提出了三個最優(yōu)問題計算滿足不同的估計性能需求的估計器增益。3.針對離散時變的馬爾可夫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),考慮了通信通道中隨機發(fā)生DoS攻擊和控制器上隨機發(fā)生欺騙攻擊的混合攻擊情形,研究了混合攻擊下時變馬爾可夫跳變神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有限域l2-l∞同步控制問題。用兩個隨機變量描述了混合型攻擊的隨機發(fā)生過程,設(shè)計了基于觀測器的同步控制器,克服了主神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)難以獲取的困難。給出了有限時域l2-l∞性能指標(biāo),并給出了相應(yīng)觀測器和同步器增益。4.針對具有跳變耦合的耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),考慮了由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等原因造成的控制器僅可觀測到部分模態(tài)信息的實際限制,研究了部分模態(tài)可觀測的馬爾可夫耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有限時間同步控制問題。通過應(yīng)用一種更一般的隱馬爾可夫觀測模型,描述了同步控制器只能獲取部分馬爾可夫狀態(tài)的實際案例。通過構(gòu)造一個與模態(tài)相關(guān)的Lyapunov函數(shù)得到了有限時間同步有界條件,有效地降低了系統(tǒng)的保守性。通過解決一個優(yōu)化問題,得到了能夠抵抗參數(shù)擾動的非脆弱同步控制器的最優(yōu)增益。5.針對數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)框架下的復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò),考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬受限對同步性能的量化影響,研究了比特率受限下復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的集群同步控制問題。通過引入比特率約束模型,描述了復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)帶寬受約束的程度。提出了一個與比特率相關(guān)的充分條件來保證集群同步誤差動態(tài)的最終有界性。提出了兩個優(yōu)化問題,得到了滿足不同同步性能指標(biāo)的控制器增益。首次考慮了以控制器增益和比特率分配協(xié)議為設(shè)計參數(shù)的協(xié)同設(shè)計問題。
姚翔宇[2]（2021）在《多機器人系統(tǒng)分析及分布式協(xié)同控制研究》文中提出作為助力國家經(jīng)濟發(fā)展的新引擎,機器人技術(shù)的相關(guān)研究體現(xiàn)著高端制造產(chǎn)業(yè)和先進控制理論的創(chuàng)新發(fā)展。大力開展機器人系統(tǒng)研究,對于完善現(xiàn)代工業(yè)體系且保障制造業(yè)領(lǐng)先地位意義重大。然而單一個體機器人系統(tǒng)由于受到傳感器、處理器、執(zhí)行器以及環(huán)境限制通常存在感知、通信、計算和執(zhí)行能力有限等問題,因此只能用于完成基礎(chǔ)任務(wù),對于較復(fù)雜任務(wù)往往無能為力?；谏锶杭袨閱l(fā)以及傳感測量和無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,多機器人系統(tǒng)具備的高效率、低成本和強靈活特點使其在時效性、經(jīng)濟性和功能性等方面均展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢;尤其在疫情常態(tài)化的當(dāng)下,群集機器人系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)社會等方面的作用更加凸顯。本文基于分布式控制算法研究了歐拉-拉格朗日多機器人系統(tǒng)的協(xié)同控制,按照關(guān)節(jié)空間控制和任務(wù)空間控制兩類控制問題由易到難、由淺入深依次展開論文研究,具體研究內(nèi)容如下:針對具有兩層領(lǐng)導(dǎo)者的歐拉-拉格朗日多機器人系統(tǒng)在不確定參數(shù)、輸入擾動和有向交互拓撲影響下的關(guān)節(jié)空間編隊-包含控制問題,建立了一種對系統(tǒng)進行逐步分析的新型編隊-包含控制框架;針對該兩層領(lǐng)導(dǎo)者系統(tǒng)提出了一種各子算法基于分布式滑模估計器的分層控制-估計算法;通過引入有限時間理論和輸入-狀態(tài)穩(wěn)定推導(dǎo)出該算法收斂的充分判據(jù)。此外,該研究為解決不同模型精度控制問題提供了一種合適控制方法,也為處理多機器人系統(tǒng)的多任務(wù)控制提供了一種問題分析及解決的新思路?；诮y(tǒng)一框架研究了網(wǎng)絡(luò)化歐拉-拉格朗日多機器人系統(tǒng)存在參數(shù)不確定、時變擾動和有限控制資源情況的關(guān)節(jié)空間單同步和多同步控制問題,并在不依賴相對速度信息情況下提出了幾種新型事件觸發(fā)控制算法。所提算法能夠顯著降低不必要控制器更新、信號傳輸和計算成本,同時可實現(xiàn)良好控制性能。此外,基于李雅普諾夫穩(wěn)定性方法建立了同步誤差漸近收斂的嚴格充分判據(jù),并求得執(zhí)行間隔正下界以排除Zeno行為。最后,通過提出觸發(fā)率這一性能指標(biāo),并與其他控制算法對比,證明了所提算法在無明顯收斂性能差別情況下可減少通信、計算和執(zhí)行能量消耗。討論了網(wǎng)絡(luò)化欠驅(qū)動歐拉-拉格朗日多機器人系統(tǒng)的關(guān)節(jié)空間一致性控制問題,基于固定和切換通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了若干新穎事件觸發(fā)控制算法,所設(shè)計算法可同時保證主動執(zhí)行機構(gòu)狀態(tài)收斂、被動執(zhí)行機構(gòu)速度有界、以及Zeno行為排除。在固定網(wǎng)絡(luò)中,給出了依賴和不依賴鄰居速度情況下由分布式事件觸發(fā)機制實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分判據(jù),實現(xiàn)了通信負載和系統(tǒng)性能較好平衡。此外,通過假設(shè)切換網(wǎng)絡(luò)中聯(lián)合子網(wǎng)絡(luò)含有向生成樹建立了系統(tǒng)穩(wěn)定充分判據(jù),并構(gòu)造了一種分布式取樣規(guī)則以決定何時更新自身和鄰居估計位置,從而進一步降低了不必要控制消耗。最后,將主要結(jié)果進一步推廣實現(xiàn)其他三種取樣控制算法并進行了性能比較,從一定程度上證明了分布式/事件觸發(fā)控制分別相對于集中式/時間觸發(fā)控制效率更高,且分布式取樣事件觸發(fā)控制算法控制消耗最少。研究了具有不確定運動學(xué)和動力學(xué)的歐拉-拉格朗日多機器人系統(tǒng)任務(wù)空間跟蹤問題,針對含有非冗余和冗余個體以及輸入擾動的上述控制問題,提出了具有運動學(xué)和動力學(xué)環(huán)路分離特性的兩類控制方案,設(shè)計了包括控制律、運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)自適應(yīng)律的控制算法。此外,利用無源性方法證明了輸入信號為作用于末端執(zhí)行器上外力時系統(tǒng)無源,并基于有向交互約束（即只有部分從機器人可接收主機器人信息）實現(xiàn)跟蹤誤差漸近收斂。最終,通過執(zhí)行數(shù)值算例并與現(xiàn)有結(jié)果對比,證明所提算法可獲得更好跟蹤性能（即更小的位置和速度跟蹤誤差）。針對歐拉-拉格朗日多異構(gòu)機器人系統(tǒng)在通信時滯、運動學(xué)和動力學(xué)不確定參數(shù)作用下的任務(wù)空間同步問題,為放松交互拓撲結(jié)構(gòu)約束條件,基于包含有向生成樹的有向圖設(shè)計了兩類自適應(yīng)滑?？刂破?。進而,利用李雅普諾夫方法和輸入-輸出理論獲取系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分判據(jù),最終實現(xiàn)了系統(tǒng)位置和速度同步誤差漸近收斂到原點。基于單時變和多時變領(lǐng)導(dǎo)者研究了具有外部擾動以及不確定運動學(xué)和動力學(xué)的非線性歐拉-拉格朗日多異構(gòu)機器人系統(tǒng)任務(wù)空間編隊跟蹤問題,并基于有向通信拓撲提出了幾種新穎的不依賴系統(tǒng)全局信息的全分布控制算法。所提控制算法可將控制過程分為兩部分,即分別基于單領(lǐng)導(dǎo)和多領(lǐng)導(dǎo)主機器人的從機器人任務(wù)空間編隊跟蹤問題;通過引入Barbalat引理和輸入-狀態(tài)穩(wěn)定性理論建立了任務(wù)空間編隊跟蹤誤差漸近收斂的充分判據(jù)。此外,將所得理論結(jié)果成功推廣并用于實現(xiàn)類似非線性系統(tǒng)的任務(wù)空間編隊-包含和一致性控制目標(biāo)。
何偉[3]（2020）在《切換系統(tǒng)的平均駐留時間控制器設(shè)計》文中研究指明隨著控制對象越來越復(fù)雜,對控制性能指標(biāo)要求也越來越高,同時系統(tǒng)運行機制受到多方面因素的制約,許多實際控制問題須通過切換系統(tǒng)理論才能得到更好的解決,切換系統(tǒng)分析與綜合研究成為了學(xué)術(shù)界和工程研究領(lǐng)域的熱點問題。切換系統(tǒng)的動力學(xué)行為不僅取決于各個切換子系統(tǒng),還與切換規(guī)則密切相關(guān)。平均駐留時間（Average Dwell Time,ADT）切換規(guī)則是切換系統(tǒng)分析與綜合的一種有效工具。盡管經(jīng)過數(shù)十年的研究,切換系統(tǒng)的理論與應(yīng)用研究已取得了豐碩的成果,然而,切換系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計還有許多需要進一步探討的問題。首先,在基于多Lyapunov函數(shù)的切換系統(tǒng)控制器設(shè)計中,約束兩個相鄰Lyapunov函數(shù)跳變的邊界條件的數(shù)值計算復(fù)雜,往往只能得到一個充分條件的保守解;其次,關(guān)于切換系統(tǒng)的加權(quán)L2增益性能切換控制器參數(shù)化研究還不盡人意;最后,切換系統(tǒng)的降階控制器設(shè)計也是一個關(guān)鍵科學(xué)問題。針對上述三個方面問題,本文著重研究了基于平均駐留時間切換規(guī)則的切換控制器設(shè)計。具體研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:（1）針對離散時間切換系統(tǒng)的加權(quán)L2增益性能實現(xiàn),研究了基于ADT的全階輸出反饋切換控制器設(shè)計方法。切換系統(tǒng)在每個切換瞬間執(zhí)行復(fù)位規(guī)則,基于變量消元法和變量替換法的線性化求解方法,給出了離散時間切換系統(tǒng)加權(quán)L2增益性能的充分條件;進而設(shè)計了一個離散時間切換動態(tài)輸出反饋控制方法。（2）針對連續(xù)切換線性變參數(shù)（Linear Parameter Varying,LPV）系統(tǒng)的加權(quán)L2增益性能實現(xiàn),研究了基于ADT的切換控制器設(shè)計方法。由于控制器設(shè)計中約束兩個相鄰Lyapunov函數(shù)跳變的邊界條件往往是非凸的,本文引入一種執(zhí)行復(fù)位規(guī)則的監(jiān)測器,設(shè)計了一個連續(xù)時間切換的動態(tài)輸出反饋控制方法,得到加權(quán)L2增益性能綜合的充分條件,將邊界條件通過矩陣的初等變換和Schur補引理變換成線性矩陣不等式（Linear Matrix Inequalities,LMIs）形式,使得切換系統(tǒng)滿足某一加權(quán)L2增益性能。（3）研究了連續(xù)時間切換LPV系統(tǒng)的加權(quán)L2增益性能降階控制器實現(xiàn)。一般切換控制器的階次和系統(tǒng)對象的階次是一致的,全階的控制器實現(xiàn)成本高。本文在每個切換瞬間執(zhí)行復(fù)位規(guī)則,提出一種降階的輸出反饋控制方法,并和傳統(tǒng)的非復(fù)位規(guī)則降階輸出反饋控制器進行了比較,驗證了所提出方法的有效性。（4）研究了連續(xù)時間切換系統(tǒng)的加權(quán)L2增益性能切換控制器參數(shù)化設(shè)計方法。引入ADT切換規(guī)則和多李雅普諾夫函數(shù),設(shè)計了一組動態(tài)切換輸出反饋控制器,提出了Riccati不等式和LMIs兩種形式的求解方法,保證了閉環(huán)切換系統(tǒng)滿足加權(quán)L2增益性能,給出了切換系統(tǒng)的控制器參數(shù)化形式。
白衛(wèi)齊[4]（2020）在《基于動態(tài)通信拓撲的高速列車協(xié)同控制方法研究》文中指出作為一種安全可靠、快捷舒適、低碳環(huán)保和運載能力大的運輸方式,世界范圍內(nèi)高速鐵路近年來蓬勃發(fā)展,已經(jīng)成為綜合交通運輸體系的關(guān)鍵組成部分,攸關(guān)國計民生。目前,高速列車運行主要基于準(zhǔn)移動閉塞模式采用人工駕駛、分散調(diào)整方式,在現(xiàn)有短間隔、高密度、動態(tài)耦合運行條件下,難以在保障運行安全的同時,減小突發(fā)事件對路網(wǎng)列車正常運行的影響,進一步提升高速鐵路運營效率。高速列車協(xié)同控制作為一種能夠增強高鐵系統(tǒng)對突發(fā)事件的應(yīng)對能力、提升運營效率的有效手段,已成為近年來國內(nèi)外研究的熱點。本文在對列車控制系統(tǒng)復(fù)合故障快速診斷保障列車動態(tài)特性穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,針對列車通信網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)臅r滯、離散采樣和時變切換拓撲等特性,結(jié)合列車運行協(xié)同調(diào)整中的運行狀態(tài)約束,圍繞高速列車協(xié)同控制問題展開研究,主要工作如下:1.考慮多源干擾對列車運行狀態(tài)的影響,提出高速列車動態(tài)系統(tǒng)復(fù)合故障診斷方法。針對列車運行過程陣風(fēng)干擾、難以建模外部干擾和內(nèi)部因素對復(fù)合故障診斷結(jié)果的影響,采用未知輸入解偶原理和特定頻域H∞優(yōu)化指標(biāo),構(gòu)建一種復(fù)合故障檢測濾波器?；诳刂葡到y(tǒng)特征子空間配置方法和線性矩陣不等式優(yōu)化方法,提出參數(shù)矩陣選取方法和存在條件,保障復(fù)合故障檢測濾波器對多源干擾信號抑制的同時,避免截斷故障信號對相應(yīng)殘差信號的影響,實現(xiàn)列車控制系統(tǒng)復(fù)合故障的快速檢測與隔離。2.考慮通信網(wǎng)絡(luò)信息傳輸時滯約束,建立高速列車分布式時變低增益協(xié)同控制器。深入分析信息傳輸時滯對列車協(xié)同運行過程的影響,構(gòu)建列車三階非線性時滯控制模型,基于反步遞歸設(shè)計方法,提出時變低增益反饋控制結(jié)構(gòu),建立多列車分布式協(xié)同控制器;進一步,利用控制參數(shù)的時變、收斂特性,使控制器滿足協(xié)同調(diào)整過程快速性要求的同時,保障信息交互時滯約束下列車對參考運行曲線的精確追蹤。3.考慮列車執(zhí)行器更新頻率的限制,提出高速列車事件觸發(fā)協(xié)同控制方法。通過分析列車牽引力/制動力更新原理,將基于離散采樣狀態(tài)信息的列車追蹤控制問題轉(zhuǎn)化為時變有界輸入時滯下的控制系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題,提出適用于分散動力結(jié)構(gòu)列車的低增益事件觸發(fā)控制策略。進一步,將提出的低增益事件觸發(fā)控制策略拓展至多列車協(xié)同控制過程,構(gòu)建分布式低增益事件觸發(fā)控制器,在保障列車運行控制性能的同時,有效減少控制器更新次數(shù)、降低列車之間通信頻率。4.考慮通信網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)時變切換特性,提出基于狀態(tài)依賴權(quán)重的列車分布式協(xié)同控制策略。針對高速列車運行過程狀態(tài)約束下的協(xié)同控制問題,分析狀態(tài)約束對列車運行狀態(tài)協(xié)同調(diào)整過程的影響,構(gòu)建高速列車類多智能體動力學(xué)模型,考慮鄰接車廂之間車鉤安全拉伸/壓縮范圍約束造成的狀態(tài)約束,提出一種基于狀態(tài)依賴權(quán)重的控制策略。進一步,將建立的狀態(tài)依賴權(quán)重控制策略推廣至高鐵多列車協(xié)同控制過程,考慮車車無線通信范圍約束和列控系統(tǒng)信號約束造成的狀態(tài)約束,提出基于狀態(tài)依賴通信拓撲的多列車分布式協(xié)同控制策略,保障列車協(xié)同運行的同時,避免觸發(fā)列控系統(tǒng)緊急制動。5.考慮通信網(wǎng)絡(luò)拓撲時變切換下牽引力/制動力受限約束,提出高速列車分布式抗飽和協(xié)同控制策略。分析時變切換通信拓撲下列車之間信息交互原則,提出通信網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)切換規(guī)則,基于單質(zhì)點非線性控制模型,構(gòu)建基于狀態(tài)依賴拓撲權(quán)重和類速度觀測器抗飽和函數(shù)的分布式抗飽和協(xié)同控制器。進一步,考慮列車運行過程中的安全追蹤間隔約束,提出列車初始狀態(tài)的防碰撞條件,保障列車牽引力/制動力有界約束下協(xié)同運行過程的安全性。
孫雨辰[5]（2020）在《奇異切換系統(tǒng)的基于觀測器控制及輸出調(diào)解問題》文中認為隨著通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,對混雜系統(tǒng)的研究引起了越來越多的關(guān)注。切換系統(tǒng)作為一種重要的混雜系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于大型電力系統(tǒng)、機器人控制系統(tǒng)、飛行器系統(tǒng)等。另外,由于受到外部干擾和參數(shù)不確定的影響,非線性特性普遍存在于系統(tǒng)中。與Lipschitz常數(shù)只能取正數(shù)不同,二次內(nèi)有界非線性中的參數(shù)還可以取負數(shù)和零,并且它只需要滿足單邊Lipschitz非線性中的第二條性質(zhì),因此二次內(nèi)有界非線性包含一類更廣泛的非線性函數(shù),它在遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蔡氏電路、洛倫茲等系統(tǒng)中有廣泛應(yīng)用。本文以奇異切換系統(tǒng)為模型,主要討論了帶有二次內(nèi)有界非線性項的奇異切換系統(tǒng)基于觀測器的有限時間鎮(zhèn)定、異步H∞控制、線性奇異切換系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié)等問題。論文主要分為以下七章:第一章介紹了奇異切換系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)以及輸出調(diào)節(jié)問題、觀測器設(shè)計和基于觀測器的控制問題的研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,給出了本文用到的基本引理,總結(jié)了本文的主要工作及創(chuàng)新之處。第二章討論了帶有二次內(nèi)有界非線性項的離散時間奇異切換系統(tǒng)基于觀測器的有限時間鎮(zhèn)定問題,通過Lyapunov泛函方法和自由矩陣方法,得到了在平均滯留時間切換下閉環(huán)系統(tǒng)正則、因果、有限時間一致有界的充分條件,同時用隱函數(shù)定理證明了閉環(huán)系統(tǒng)解的存在唯一性。利用受限系統(tǒng)等價變換和矩陣解耦方法將上述條件轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式（LMI）,給出了觀測器設(shè)計方法,并通過算例驗證了方法的有效性。本章結(jié)果發(fā)表在International Journal of Robust and Nonlinear Control（2019）。第三章討論了帶有二次內(nèi)有界非線性項的連續(xù)時間奇異切換系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定問題。分別給出了在狀態(tài)反饋和基于觀測器的控制下閉環(huán)系統(tǒng)正則、無脈沖、存在唯一解且有限時間一致有界的條件,分別給出了兩種控制器的設(shè)計方法。因為二次內(nèi)有界非線性包含Lipschitz和單邊Lipschitz非線性兩種特殊情況,因此二、三章的方法也適用于帶有Lipschitz和單邊Lipschitz非線性項的奇異切換系統(tǒng)。本章結(jié)果發(fā)表在第38屆中國控制會議（CCC2019）。第四章研究了一類離散時間非線性奇異切換系統(tǒng)基于觀測器的異步H∞控制問題。選取在子系統(tǒng)運行的時間段上先增加后減少的Lyapunov泛函,利用平均滯留時間方法和自由矩陣方法得到了保守性更低的滿足H∞性能指標(biāo)的穩(wěn)定性條件,通過Finsler引理將以上條件轉(zhuǎn)化為LMI并給出了觀測器設(shè)計方法。最后通過兩個算例說明了本章方法的應(yīng)用性和優(yōu)勢。本章結(jié)果發(fā)表在Journal of the Franklin Institute（2020）。第五章討論了基于誤差反饋控制器的線性奇異切換系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié)。在幾個基本假設(shè)下,借助坐標(biāo)變換,奇異切換系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié)問題轉(zhuǎn)化為自治系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題,利用Lyapunov穩(wěn)定性理論,給出了在平均滯留時間切換下輸出調(diào)節(jié)問題的可解性條件,并給出了驗證調(diào)節(jié)器方程解的存在條件及其參數(shù)化表示。基于此利用Finsler引理,得到了輸出調(diào)節(jié)問題可解的LMI條件并且給出了誤差反饋控制器的設(shè)計方法。最后通過算例說明了本章方法的有效性。第六章考慮了基于全階和降階觀測器的奇異切換系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié)。通過引入奇異形式的全階觀測器來估計系統(tǒng)狀態(tài)和干擾,在適當(dāng)?shù)募僭O(shè)下,得到了在平均滯留時間切換下問題可解的充分條件和全階觀測器設(shè)計方法。對原系統(tǒng)進行受限系統(tǒng)等價變換,引入正常形式的降階觀測器,給出問題可解的條件及降階觀測器設(shè)計方法。最后通過算例驗證了本章方法的正確性。第七章總結(jié)了本文的主要工作,分析了缺點和不足并對未來進行了展望。
胡艷梅[6]（2020）在《線性參變系統(tǒng)的有限時間控制及其應(yīng)用》文中認為線性參變（LPV）系統(tǒng)是一類重要的時變系統(tǒng)。它既可以描述許多實際系統(tǒng)本身的非線性和時變特性,又具有線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。這使得它可以利用成熟的線性系統(tǒng)理論實現(xiàn)對非線性系統(tǒng)的控制,建立起線性和非線性控制的橋梁。另一方面,LPV系統(tǒng)本身蘊含非線性和時變特性,其控制設(shè)計具有內(nèi)在困難性。因此,LPV系統(tǒng)控制已經(jīng)成為當(dāng)前控制領(lǐng)域研究的熱點問題?，F(xiàn)有的LPV系統(tǒng)的研究成果都是基于傳統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性理論得到的,其關(guān)注的是系統(tǒng)在時間趨于無窮大時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。而在實際工程中,我們往往需要關(guān)注的是系統(tǒng)在有限時間區(qū)間內(nèi)的行為特性,有限時間穩(wěn)定（FTS）理論正是在這種背景下產(chǎn)生的。研究LPV系統(tǒng)有限時間控制具有重要的理論意義和應(yīng)用前景。但是當(dāng)前針對該課題的研究還沒有引起足夠重視。本文在前人工作基礎(chǔ)上,將有限時間穩(wěn)定理論推廣至LPV系統(tǒng),圍繞狀態(tài)反饋和輸出反饋控制,綜合考慮時滯、干擾等帶來的影響,系統(tǒng)地研究LPV系統(tǒng)的有限時間控制問題,并將其應(yīng)用到導(dǎo)彈控制系統(tǒng)設(shè)計中,本文所做的主要工作和研究成果如下:第2章研究LPV系統(tǒng)有限時間穩(wěn)定性分析和控制器綜合的一個新框架。首先將現(xiàn)有文獻中的線性定常系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定概念推廣至LPV系統(tǒng)中,分別針對無擾動項和帶有擾動項的LPV系統(tǒng),提出有限時間穩(wěn)定和有限時間有界的定義?；贚yapunov函數(shù)方法,給出LPV系統(tǒng)有限時間穩(wěn)定和有限時間有界的判定充分條件。在此基礎(chǔ)上,基于增益調(diào)度思想,給出保證閉環(huán)LPV系統(tǒng)有限時間穩(wěn)定和有限時間有界的變增益控制器的存在條件,并對這些非線性矩陣不等式和參數(shù)線性矩陣不等式的求解問題做出說明,給出基于線性矩陣不等式（LMI）求解的簡單有效方案。最后,分別以數(shù)值系統(tǒng)和雙質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)為例,驗證了所得理論結(jié)果的正確性和有效性。第3章在第2章工作的基礎(chǔ)上進一步考慮擾動和時滯影響,研究了帶有外部擾動和參變時滯LPV系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定和有限時間H∞控制問題。首先給出時滯LPV系統(tǒng)有限時間穩(wěn)定和有限時間有界的定義。然后,基于參數(shù)依賴Lyapunov-Krasovskii函數(shù)方法,給出時滯相關(guān)有限時間有界的充分條件,在此基礎(chǔ)上結(jié)合變增益控制技術(shù)提出此類系統(tǒng)的基于LMI的有限時間鎮(zhèn)定控制器設(shè)計方法。采用類似思路,進一步考慮有限時間H∞控制問題,給出系統(tǒng)具有有限時間H∞性能的充分性條件以及有限時間H∞控制器設(shè)計方法。在問題的解決中,充分融入?yún)?shù)依賴和時滯相關(guān)思想,并結(jié)合自由權(quán)矩陣方法進行分析,降低所得結(jié)果的保守性。最后,結(jié)合數(shù)值算例和銑床切削過程模型進行仿真,仿真結(jié)果驗證了所提方法的有效性。第4章考慮系統(tǒng)狀態(tài)不可測的情形,研究基于狀態(tài)觀測器的時滯LPV系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定與有限時間H∞控制問題。首先基于第3章中有關(guān)有限時間有界性的分析結(jié)果,結(jié)合參數(shù)依賴全維狀態(tài)觀測器重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài),給出基于狀態(tài)觀測器的時滯LPV系統(tǒng)有限時間變增益鎮(zhèn)定控制器的設(shè)計方法,并將控制器的存在條件轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式組的可解性問題。類似地,根據(jù)有限時間H∞性能的分析結(jié)果與參數(shù)依賴的全維狀態(tài)觀測器,重構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài),解決了基于狀態(tài)觀測器的時滯LPV系統(tǒng)的有限時間H∞控制器設(shè)計問題,所求得的控制器使得閉環(huán)系統(tǒng)有限時間有界,且系統(tǒng)具有有限時間H∞性能。最后,分別對數(shù)值算例和銑床切削過程進行仿真,仿真結(jié)果驗證了理論結(jié)果的有效性。第5章將LPV系統(tǒng)有限時間控制方法應(yīng)用于導(dǎo)彈俯仰通道控制系統(tǒng)設(shè)計中。首先,針對導(dǎo)彈俯仰通道的非線性動力學(xué)方程進行偽LPV建模,然后采用Lyapunov函數(shù)方法和變增益控制方法,分別設(shè)計了導(dǎo)彈俯仰通道的有限時間變增益控制器和有限時間H∞變增益控制器,使得閉環(huán)系統(tǒng)有限時間有界和具有有限時間H∞性能,最后,將設(shè)計的控制器應(yīng)用于導(dǎo)彈俯仰通道非線性模型進行閉環(huán)仿真,仿真結(jié)果驗證了所提出方法的有效性。這一部分是有限時間穩(wěn)定思想向?qū)嶋H工程問題的嘗試性應(yīng)用,不僅拓展了有限時間穩(wěn)定理論,同時也為工程實際研究提供思路。
褚曉安[7]（2019）在《基于事件觸發(fā)的非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的滑?？刂啤肺闹醒芯空f明事件觸發(fā)控制是一種新穎的控制機制,與傳統(tǒng)的周期觸發(fā)控制相比,這種控制方式能夠在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能要求的前提下,有效提高帶寬受限下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)有限資源的利用率。原因在于在該機制中,只有滿足預(yù)先設(shè)定的事件觸發(fā)條件,傳感器信號或控制器信號才會傳輸。另一方面,滑?？刂埔蚱鋵ο到y(tǒng)參數(shù)不確定性,擾動和輸入非線性具有強魯棒性的優(yōu)勢,而廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、網(wǎng)絡(luò)化控制及機器人等領(lǐng)域。近幾年,結(jié)合事件觸發(fā)控制和滑?？刂频膬?yōu)勢,基于事件觸發(fā)的滑?？刂埔殉蔀楹芏鄬W(xué)者當(dāng)前的關(guān)注熱點。但是,針對網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的事件觸發(fā)滑?？刂频难芯砍晒源嬖谝恍┚窒?有待進一步探討,例如,多數(shù)成果針對于狀態(tài)完全可測的線性連續(xù)系統(tǒng)的研究,對于更具有實際意義的輸出反饋離散非線性系統(tǒng)的研究還很少涉及。此外,對于網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中出現(xiàn)量化、執(zhí)行器故障、飽和及死區(qū)等因素影響的事件觸發(fā)滑?？刂品椒ㄑ芯窟€比較欠缺。為了彌補已有成果的不足,本文針對一類存在系統(tǒng)約束（如飽和、死區(qū)、量化、執(zhí)行器故障及網(wǎng)絡(luò)延時）的離散Lipschitz非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)和T-S模糊網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng),從系統(tǒng)建模、穩(wěn)定性分析和事件觸發(fā)機制、觀測器與滑?？刂破鲄f(xié)同設(shè)計等方面展開研究。主要研究內(nèi)容概括如下:1.針對一類具有輸入輸出量化的不確定離散時間Lipschitz非線性網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng),研究了基于事件觸發(fā)觀測器的滑?？刂茊栴}。在考慮量化、網(wǎng)絡(luò)延時和事件觸發(fā)機制影響的情況下,利用時滯系統(tǒng)建模方法和重構(gòu)Lipschitz性質(zhì),建立了一個包含滑動模態(tài)和誤差動態(tài)的線性參數(shù)時變時滯系統(tǒng)模型?；诖四Ｐ?根據(jù)Lyapunov-Krasovskii泛函理論和線性矩陣不等式方法,得到了該系統(tǒng)模型滿足給定H∞性能指標(biāo)下的漸近穩(wěn)定性充分條件,并協(xié)同設(shè)計了事件觸發(fā)參數(shù)、觀測器參數(shù)和滑模參數(shù)?？紤]輸入量化因素的影響,設(shè)計了一個新的基于觀測器的滑?？刂破?并進行了滑?？蛇_性分析。2.研究了一類存在執(zhí)行器故障的離散時間Lipschitz非線性網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的事件觸發(fā)故障估計和滑模容錯控制問題。首先,設(shè)計了事件觸發(fā)故障/狀態(tài)觀測器來同時估計執(zhí)行器故障和系統(tǒng)狀態(tài)。然后使用重構(gòu)Lipschitz性質(zhì)和時滯系統(tǒng)分析方法,建立了一個包含滑動模態(tài)和狀態(tài)/故障誤差動態(tài)的離散線性參數(shù)時變時滯系統(tǒng)模型?；贚yapunov-Krasovskii泛函分析方法,提出了一個保證該系統(tǒng)漸近穩(wěn)定且滿足H∞性能的延時相關(guān)充分條件,并給出了參數(shù)協(xié)同設(shè)計方法。再次,設(shè)計了一個基于觀測器的滑模容錯控制器,并證明了有限時間內(nèi)滑模的可達性。3.針對存在傳感器飽和和執(zhí)行器死區(qū)的情況,研究了一類動態(tài)事件觸發(fā)離散時間Lipschitz非線性網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的基于非脆弱觀測器的滑?？刂茊栴}。為了進一步減少不必要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,基于飽和輸出信息,提出了一種新的動態(tài)事件觸發(fā)機制。然后構(gòu)造了一個非脆弱觀測器來估計不可測系統(tǒng)狀態(tài),并基于估計狀態(tài)設(shè)計了一個離散滑模面。接著建立了一個同時刻畫動態(tài)事件觸發(fā)機制、輸出飽和、網(wǎng)絡(luò)延時和不確定參數(shù)的線性參數(shù)時變時滯系統(tǒng)模型,提出了保證該模型漸近穩(wěn)定且滿足自適應(yīng)H∞性能的充分條件,并協(xié)同設(shè)計了動態(tài)事件觸發(fā)參數(shù)、滑模參數(shù)和觀測器參數(shù)。再次,設(shè)計了一個新的事件觸發(fā)滑?？刂破?并分析了在存在死區(qū)輸入情況下滑模的可達性。4.在考慮輸入量化、不完備測量及雙通道事件觸發(fā)影響的情況下,研究了一類離散時間T-S模糊網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的故障估計及容錯控制問題。傳感器端不完備信息包含隨機飽和和隨機量化。首先,為了減少傳感器到控制器端和控制器到執(zhí)行器端的數(shù)據(jù)傳輸量,在傳感器端提出了一個動態(tài)事件觸發(fā)機制,在控制器端引入了一個靜態(tài)事件觸發(fā)機制。然后設(shè)計了一個事件觸發(fā)模糊故障/狀態(tài)觀測器同時估計執(zhí)行器故障和系統(tǒng)狀態(tài)。接著建立了一個新的包含滑動模態(tài)和故障/狀態(tài)誤差動態(tài)的T-S模糊時滯系統(tǒng)模型,得到了保證該模型隨機漸近穩(wěn)定且滿足自適應(yīng)H∞性能的充分條件,并協(xié)同設(shè)計了事件觸發(fā)參數(shù)、觀測器參數(shù)及滑模參數(shù)?；诖藯l件,設(shè)計了一個新的模糊滑模容錯控制器使得系統(tǒng)軌跡在存在輸入量化、執(zhí)行器故障和輸入事件觸發(fā)機制的情況下到達一個有界滑模區(qū)域。5.針對傳感器端存在多通道飽和、量化和非理想網(wǎng)絡(luò)的情形,研究了一類離散時間T-S模糊網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的輸出分散動態(tài)事件觸發(fā)滑?？刂茊栴}。首先,為了減少傳感器端多通道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量,提出了一種新的分散動態(tài)事件觸發(fā)機制。然后,建立了一個同時刻畫量化、飽和、滑動模態(tài)和分散動態(tài)事件觸發(fā)機制的增廣T-S模糊時滯系統(tǒng)模型,分析了該系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性,并給出了參數(shù)協(xié)同設(shè)計方法。再次,設(shè)計了一個基于觀測器的模糊滑?？刂破鞅ＷC滑模的可達性。
劉麗娟[8]（2019）在《切換正系統(tǒng)若干控制問題研究》文中研究說明實際生活中存在大量系統(tǒng)可以用切換正系統(tǒng)描述,如:經(jīng)濟、生物、交通等領(lǐng)域。切換正系統(tǒng)是一類特殊的切換系統(tǒng),其子系統(tǒng)間的切換特性和系統(tǒng)狀態(tài)的非負特性使得對此系統(tǒng)的研究充滿了復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。盡管切換正系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得一些進展,但還處于初步研究階段,大量的分析和綜合問題亟待解決。因此,研究切換正系統(tǒng)的相關(guān)問題具有重要的應(yīng)用價值及理論意義。本文主要研究切換正系統(tǒng)的穩(wěn)定性、觀測器設(shè)計及控制器設(shè)計等問題,主要包括以下幾個方面內(nèi)容:針對慢切換下切換正線性系統(tǒng)的駐留時間的下界問題,提出一種新穎的多不連續(xù)線性余正李雅普諾夫函數(shù)方法。與傳統(tǒng)的多線性余正李雅普諾夫函數(shù)方法不同,該方法要求每個余正李雅普諾夫函數(shù)在被激活的子系統(tǒng)運行期間是分段連續(xù)的。并基于此方法,研究了離散時間切換正線性系統(tǒng)、離散時域和連續(xù)時域兩種時域下具有時滯的切換正線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用平均駐留時間和模型依賴平均駐留時間兩種切換方法,通過構(gòu)造適合的多不連續(xù)線性余正李雅普諾夫-克拉索夫斯基泛函,借助線性規(guī)劃方法,建立上述系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)。同時,本文采用傳統(tǒng)的多線性余正李雅普諾夫-克拉索夫斯基泛函方法給出兩種時域下切換正線性時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù),并給出仿真對比結(jié)果,驗證所提出方法的優(yōu)越性。并且,該方法被進一步推廣到解決具有多個時滯的切換正線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。研究了狀態(tài)約束下的切換正線性時滯系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性。提出一種多不連續(xù)線性余正李雅普諾夫-克拉索夫斯基泛函方法,借助線性規(guī)劃方法,建立平均駐留時間和模型依賴平均駐留時間兩種切換信號下有限時間穩(wěn)定性的判據(jù)。然后,提出一個組合線性余正李雅普諾夫-克拉索夫斯基泛函方法,設(shè)計控制器的數(shù)值構(gòu)造形式,建立一個狀態(tài)反饋控制方案,在平均駐留時間和模型依賴平均駐留時間兩種切換信號下實現(xiàn)了切換正線性時滯系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定。該方法克服了多不連續(xù)線性余正李雅普諾夫-克拉索夫斯基泛函無法直接用于設(shè)計控制器的弊端。針對工程應(yīng)用中狀態(tài)不可測量性,提出一種觀測器設(shè)計方法。該方法將觀測器增益的整定問題轉(zhuǎn)化為一個線性規(guī)劃問題來求解,并降低了求解觀測器的計算復(fù)雜度?；诖朔椒?研究了連續(xù)時間標(biāo)稱切換正線性系統(tǒng)、不確定切換正線性系統(tǒng)和切換正線性時滯系統(tǒng)的觀測器設(shè)計問題?；谄骄v留時間切換信號,借助線性規(guī)劃方法,給出了多模態(tài)正觀測器、魯棒多模態(tài)區(qū)間正觀測器和多模態(tài)正時滯觀測器的存在條件。同時,將觀測器設(shè)計方法擴展到解決切換正線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計問題,提出靜態(tài)輸出反饋控制律和狀態(tài)反饋控制律兩種控制方案,使系統(tǒng)全局一致指數(shù)穩(wěn)定?？紤]切換轉(zhuǎn)移概率和時變時滯對非線性切換正系統(tǒng)的影響,分析了一類非線性正馬爾可夫跳變系統(tǒng)的穩(wěn)定性及L1性能。首先,采用模型依賴平均駐留時間方法分析非線性正馬爾可夫跳變系統(tǒng)的穩(wěn)定性。借助角域條件分析此系統(tǒng)的非線性行為,在時變時滯有界的情況下,通過構(gòu)造一個非線性隨機余正李雅普諾夫-克拉索夫斯基泛函,使用線性規(guī)劃技術(shù),采用平均駐留時間和模型依賴平均駐留時間兩種切換方法,給出了非線性正馬爾可夫跳變系統(tǒng)的均值指數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)。然后,考慮隨機外部擾動對系統(tǒng)的影響,對非線性正馬爾可夫跳變系統(tǒng)進行了 L1增益性能分析。
韋曉芳[9]（2019）在《高超聲速飛行器的被動容錯預(yù)測控制方法研究》文中認為高超聲速飛行器的飛行速度快,突防能力強,在民用和軍事領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。本文考慮到參數(shù)不確定性、輸入飽和與執(zhí)行機構(gòu)故障,對巡航階段的高超聲速飛行器展開被動容錯控制策略的研究,主要工作為以下幾方面:首先,針對舵面發(fā)生失效故障、隨機漂移故障和卡死故障的高超聲速飛行器縱向模型,通過反饋線性化和對故障的等效轉(zhuǎn)化,建立了帶有多胞附加擾動項的線性時不變（linear time-invariant,LTI）模型。將實際輸入約束等效轉(zhuǎn)移到虛擬控制輸入上,形成具有狀態(tài)依賴形式的非線性飽和函數(shù),利用基于最小二乘的線性回歸方法將非線性函數(shù)近似為多項式,并利用平方和（sum of squares,SOS）技術(shù)將多項式約束轉(zhuǎn)化為凸優(yōu)化問題;利用范數(shù)有界定理將帶擾動系統(tǒng)狀態(tài)與標(biāo)稱系統(tǒng)狀態(tài)限制在同一個不變集內(nèi),基于魯棒預(yù)測控制（robust model predictive control,RMPC）,利用線性矩陣不等式（linear matrix inequality,LMI）求解了控制器,實現(xiàn)了高超聲速飛行器的容錯控制。其次,在以上基礎(chǔ)上,將高超聲速飛行器的參數(shù)不確定性考慮在內(nèi),建立了多胞線性參變（linear parameter variation,LPV）模型,其中一部分不確定參數(shù)體現(xiàn)在輸入矩陣的仿射形式中,另一部分轉(zhuǎn)化為多胞附加不確定項?；诖硕喟鸏PV模型,考慮舵面發(fā)生的三種故障,將其等效轉(zhuǎn)化為擾動項,與附加不確定項共同構(gòu)成集總附加擾動項。同樣利用SOS技術(shù)處理飽和函數(shù)約束,利用范數(shù)有界定理抑制擾動,設(shè)計了 SOS-RMPC容錯控制器,實現(xiàn)了對高超聲速飛行器的穩(wěn)定跟蹤控制。最后,基于雅可比線性化和張量積變換,建立了高超聲速飛行器的多胞LPV模型。將高超聲速飛行器舵面發(fā)生的三種故障轉(zhuǎn)化為有界的附加擾動項,設(shè)計了基于不完備擾動不變集的加權(quán)Tube-RMPC控制器。本文創(chuàng)新地提出了不完備擾動最小魯棒正不變（incomplete disturbance minimum robust positive in-variant,idmRPI）集的概念,基于此不變集設(shè)計了權(quán)重參數(shù),用以調(diào)節(jié)傳統(tǒng)Tube-RMPC 的控制性能和魯棒性能。除此之外,還詳細分析了權(quán)重參數(shù)對擾動不變集和標(biāo)稱控制輸入約束的影響機理,通過選擇合適的權(quán)重參數(shù),提高系統(tǒng)控制性能,避免了傳統(tǒng)方法中過分強調(diào)魯棒性而忽視控制性能的缺點。針對狀態(tài)不完全可測情況,設(shè)計了狀態(tài)觀測器,實現(xiàn)了輸出反饋控制策略。最終實現(xiàn)了高超聲速飛行器的容錯控制,也達到了提高控制性能的目的。
吳偉林[10]（2019）在《基于控制器參數(shù)化的切換系統(tǒng)設(shè)計》文中指出現(xiàn)代工業(yè)過程面向大規(guī)模、集成化方向發(fā)展,對系統(tǒng)的控制精度要求也越來越高,需要不斷的對系統(tǒng)進行優(yōu)化,保證系統(tǒng)穩(wěn)定性或某些性能指標(biāo)達到更高的要求,采用傳統(tǒng)的控制方法設(shè)計單一的控制器難以滿足實際工業(yè)系統(tǒng)的多性能指標(biāo)需求。為了克服單個控制器的不足,設(shè)計一系列子控制器按照預(yù)先設(shè)定好的規(guī)則進行切換,使得系統(tǒng)能夠應(yīng)對外部環(huán)境多種復(fù)雜因素的干擾。雖然切換控制器能夠滿足復(fù)雜系統(tǒng)的多種性能需求,但是現(xiàn)有的基于Lyapunov函數(shù)的切換控制器設(shè)計方法更多強調(diào)閉環(huán)系統(tǒng)全局性能,而切換控制器在系統(tǒng)局部性能優(yōu)化上,仍需進一步深入研究。為同時保證控制系統(tǒng)的全局和局部最優(yōu)性能,進一步優(yōu)化系統(tǒng)性能,將Youla參數(shù)化方法引入到切換控制器的設(shè)計上,在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時,將優(yōu)化問題集中到自由參數(shù)的優(yōu)化上,從而實現(xiàn)既定的控制目標(biāo),改善系統(tǒng)局部最優(yōu)性能。此外,基于Youla參數(shù)化設(shè)計切換控制器不僅可以保證在切換的情況下整個閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定或滿足某些性能,而且可以保證局部子系統(tǒng)滿足相應(yīng)的最優(yōu)性能指標(biāo)。本論文將結(jié)合Youla參數(shù)化方法,對線性時不變（Linear time invariant,LTI）系統(tǒng)和線性參數(shù)變化（Linear parameter-varying,LPV）系統(tǒng)的切換控制器設(shè)計問題展開深入研究,本文主要內(nèi)容分為以下幾個方面:1.針對一個LTI被控對象,基于Youla參數(shù)化方法設(shè)計切換控制器,給出了切換控制器的Youla自由參數(shù)在任意切換時保證子系統(tǒng)的H2控制性能的充分條件。另外,根據(jù)該自由參數(shù)和閉環(huán)系統(tǒng)之間H2性能的對應(yīng)關(guān)系,給出了一種切換控制器自由參數(shù)的狀態(tài)空間實現(xiàn),不僅可以保證在任意切換的情況下整個閉環(huán)系統(tǒng)滿足某一H2性能,而且可以保證局部子系統(tǒng)滿足相應(yīng)的H2性能。2.研究了基于Youla參數(shù)化的LPV系統(tǒng)任意切換H∞性能控制器設(shè)計問題。為解決單一的LPV控制器在時變參數(shù)大范圍變化時,無法保證閉環(huán)系統(tǒng)在所有參數(shù)區(qū)域內(nèi)都具有相同的控制性能。將時變參數(shù)的變化區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域,利用Riccati不等式求解中心控制器保證系統(tǒng)全局的H∞性能。通過線性分式變換得到中心控制器Youla參數(shù)的狀態(tài)空間實現(xiàn)Q（θ）,將切換控制器轉(zhuǎn)換為自由參數(shù)之間的切換,以保證在任意切換下的每個子系統(tǒng)和整個閉環(huán)系統(tǒng)都滿足相應(yīng)的H∞性能。3.針對LPV控制系統(tǒng)的噪聲抑制問題,結(jié)合Youla參數(shù)化方法,研究了H2控制性能的平滑切換LPV控制器的設(shè)計。首先,采用Lyapunov不等式求取中心控制器,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,然后根據(jù)時變參數(shù)的變化區(qū)域劃分為若干個子區(qū)間,再將中心控制器進行參數(shù)化分解,通過線性矩陣不等式求取具有H2控制性能的自由參數(shù)Q（θ）,設(shè)計平滑切換控制器自由參數(shù),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)平滑過渡的切換,并且使得系統(tǒng)具有較好的噪聲抑制能力。4.針對切換LPV控制器在切換時可能產(chǎn)生較大的擾動問題,基于Youla參數(shù)化方法設(shè)計平滑切換控制器并實現(xiàn)系統(tǒng)滿足H∞控制性能。將參數(shù)變化范圍劃分為若干個子區(qū)域,利用Riccati不等式求解中心控制器保證全局的H∞性能,采用互質(zhì)因式分解技術(shù),構(gòu)造凸組合形式,對于調(diào)度參數(shù)重疊區(qū)域的LPV控制器的Youla參數(shù)的設(shè)計,重疊區(qū)域的Youla參數(shù)將由相鄰的子區(qū)間的控制器的Youla參數(shù)線性插值得到,從而實現(xiàn)自由參數(shù)平滑過渡的切換。所提出的方法不僅能夠保證系統(tǒng)全局的H∞性能,也可以保證局部子系統(tǒng)的H∞性能,并且實現(xiàn)在切換時產(chǎn)生較小的擾動。
二、時滯LPV系統(tǒng)基于觀測器的L_2-L_2控制（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實驗法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關(guān)系。
文獻研究法：通過調(diào)查文獻來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法：對研究對象進行“質(zhì)”的方面的研究，這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法：這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、時滯LPV系統(tǒng)基于觀測器的L_2-L_2控制（論文提綱范文）
（1）網(wǎng)絡(luò)化非線性系統(tǒng)的分布式狀態(tài)估計與同步控制研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 課題研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的分布式狀態(tài)估計研究 |
| 1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的同步控制研究 |
| 1.2.3 受限比特率下網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的分析與綜合研究 |
| 1.3 現(xiàn)有研究的不足及待解決的問題 |
| 1.4 論文的主要框架 |
| 1.5 預(yù)備知識 |
| 1.6 符號說明 |
| 第二章 基于調(diào)度傳感器網(wǎng)絡(luò)的時滯周期非線性系統(tǒng)的分布式H_∞狀態(tài)估計 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 問題描述 |
| 2.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 2.2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)中的周期通信調(diào)度策略 |
| 2.2.3 具有通信調(diào)度的分布式狀態(tài)估計器 |
| 2.3 主要結(jié)果 |
| 2.3.1 基于通信調(diào)度策略的分布式狀態(tài)估計器分析 |
| 2.3.2 基于通信調(diào)度策略的分布式狀態(tài)估計器設(shè)計 |
| 2.4 數(shù)值例子 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 第三章 受限比特率下非線性系統(tǒng)的分布式狀態(tài)估計 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 問題描述 |
| 3.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 3.2.2 比特率描述 |
| 3.2.3 受限比特率下的編-解碼過程 |
| 3.2.4 基于解碼新息的分布式狀態(tài)估計 |
| 3.3 主要結(jié)果 |
| 3.3.1 基于解碼新息的分布式狀態(tài)估計器分析 |
| 3.3.2 基于解碼新息的分布式狀態(tài)估計器設(shè)計 |
| 3.3.3 分布式狀態(tài)估計器和比特率分配協(xié)議的協(xié)同設(shè)計 |
| 3.4 數(shù)值例子 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 混合攻擊下時變馬爾可夫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有限域l_2-l_∞同步控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 問題描述 |
| 4.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 4.2.2 混合網(wǎng)絡(luò)攻擊情形 |
| 4.3 主要結(jié)論 |
| 4.3.1 有限域l_2-l_∞同步誤差系統(tǒng)的分析 |
| 4.3.2 有限域l_2-l_∞同步控制器的設(shè)計 |
| 4.4 數(shù)值例子 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 第五章 部分模態(tài)可觀測的馬爾可夫耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有限時間同步控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 問題描述 |
| 5.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 5.2.2 具有隱馬爾可夫模態(tài)觀測的同步控制器 |
| 5.2.3 同步誤差系統(tǒng) |
| 5.3 主要結(jié)果 |
| 5.3.1 同步誤差系統(tǒng)的分析 |
| 5.3.2 非脆弱同步控制器的設(shè)計 |
| 5.4 數(shù)值例子 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第六章 比特率受限下復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的集群同步控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 問題描述 |
| 6.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 6.2.2 比特率的相關(guān)描述 |
| 6.2.3 編-解碼過程下的集群同步控制 |
| 6.3 主要結(jié)果 |
| 6.3.1 受限比特率下的編-解碼過程 |
| 6.3.2 集群同步控制的分析 |
| 6.3.3 集群同步控制器的設(shè)計 |
| 6.3.4 控制器和比特率分配協(xié)議的協(xié)同設(shè)計 |
| 6.4 數(shù)值例子 |
| 6.5 本章小結(jié) |
| 總結(jié)與展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文或其他成果 |
| 致謝 |
（2）多機器人系統(tǒng)分析及分布式協(xié)同控制研究（論文提綱范文）
| 作者簡歷 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景及研究意義 |
| 1.2 多機器人系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 多機器人系統(tǒng)群集協(xié)同控制 |
| 1.2.2 復(fù)雜多機器人系統(tǒng)分析控制 |
| 1.2.3 多機器人系統(tǒng)能量優(yōu)化控制 |
| 1.3 本文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 |
| 第二章 基于分層算法的多機器人系統(tǒng)關(guān)節(jié)空間編隊-包含 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系統(tǒng)建模和問題描述 |
| 2.2.1 系統(tǒng)建模 |
| 2.2.2 交互拓撲圖 |
| 2.2.3 問題描述 |
| 2.3 基于HCE算法的編隊-包含控制 |
| 2.4 數(shù)值仿真 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 第三章 缺少相對速度信息系統(tǒng)的事件觸發(fā)關(guān)節(jié)空間同步 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系統(tǒng)建模和問題描述 |
| 3.3 缺少相對速度信息的單同步事件觸發(fā)控制算法 |
| 3.4 缺少相對速度信息的多同步事件觸發(fā)控制算法 |
| 3.5 數(shù)值仿真 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 第四章 基于事件觸發(fā)的欠驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)節(jié)空間一致性控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系統(tǒng)建模和問題描述 |
| 4.2.1 系統(tǒng)建模 |
| 4.2.2 數(shù)學(xué)知識準(zhǔn)備 |
| 4.3 主要控制算法結(jié)果 |
| 4.3.1 基于固定通信網(wǎng)絡(luò)的分布式事件觸發(fā)控制 |
| 4.3.2 不依賴鄰節(jié)點速度的分布式事件觸發(fā)控制 |
| 4.3.3 基于切換網(wǎng)絡(luò)的的分布式取樣事件觸發(fā)控制 |
| 4.3.4 結(jié)果拓展及討論 |
| 4.4 數(shù)值仿真 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 第五章 具有抗干擾能力的多機器人系統(tǒng)任務(wù)空間跟蹤 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系統(tǒng)建模和問題描述 |
| 5.2.1 系統(tǒng)建模和問題描述 |
| 5.2.2 圖論和引理 |
| 5.3 多機器人系統(tǒng)任務(wù)空間跟蹤控制 |
| 5.3.1 任務(wù)空間跟蹤控制器I |
| 5.3.2 任務(wù)空間跟蹤控制器II |
| 5.4 數(shù)值仿真 |
| 5.4.1 非冗余機器人系統(tǒng)數(shù)值仿真 |
| 5.4.2 冗余機器人系統(tǒng)數(shù)值仿真 |
| 5.4.3 數(shù)值仿真對比 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第六章 含參數(shù)不確定和通信時滯的異構(gòu)系統(tǒng)任務(wù)空間同步 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系統(tǒng)建模和問題描述 |
| 6.2.1 系統(tǒng)建模 |
| 6.2.2 問題描述和數(shù)學(xué)準(zhǔn)備 |
| 6.3 MHRS同步控制 |
| 6.3.1 同步控制器I |
| 6.3.2 同步控制器II |
| 6.4 數(shù)值仿真 |
| 6.5 本章小結(jié) |
| 第七章 非線性異構(gòu)機器人系統(tǒng)任務(wù)空間全分布編隊跟蹤 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 系統(tǒng)建模和問題描述 |
| 7.2.1 系統(tǒng)建模 |
| 7.2.2 圖論和問題描述 |
| 7.3 NHRS任務(wù)空間編隊跟蹤控制 |
| 7.3.1 基于單領(lǐng)導(dǎo)者的任務(wù)空間編隊跟蹤 |
| 7.3.2 基于多領(lǐng)導(dǎo)者的任務(wù)空間編隊跟蹤 |
| 7.4 數(shù)值仿真 |
| 7.5 本章小結(jié) |
| 總結(jié)與展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
（3）切換系統(tǒng)的平均駐留時間控制器設(shè)計（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景和意義 |
| 1.2 切換系統(tǒng)的概述 |
| 1.2.1 系統(tǒng)模型 |
| 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)安排 |
| 1.4 課題來源 |
| 1.5 符號說明 |
| 1.6 縮寫對照 |
| 第二章 預(yù)備知識 |
| 2.1 向量和矩陣的范數(shù) |
| 2.1.1 向量的范數(shù) |
| 2.1.2 矩陣范數(shù) |
| 2.1.3 函數(shù)范數(shù) |
| 2.2 線性矩陣不等式 |
| 2.2.1 Schur補引理 |
| 2.2.2 有界實引理 |
| 2.3 線性分式變換 |
| 2.3.1 鎮(zhèn)定控制器的存在性 |
| 2.3.2 鎮(zhèn)定控制器參數(shù)化 |
| 2.4 L_2控制性能指標(biāo) |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 第三章 離散切換系統(tǒng)的加權(quán)L_2增益性能切換控制器設(shè)計 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 問題描述 |
| 3.3 基于ADT的離散切換系統(tǒng)切換控制器設(shè)計 |
| 3.3.1 基于變量替換線性方法 |
| 3.3.2 變量消元法 |
| 3.3.3 基于變量替換化法與控制器變量消除法的比較 |
| 3.4 數(shù)值算例 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 連續(xù)切換LPV系統(tǒng)的加權(quán)L_2增益性能切換控制器設(shè)計 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 問題描述 |
| 4.3 基于ADT的連續(xù)切換LPV系統(tǒng)加權(quán)L_2 增益性能切換控制器設(shè)計 |
| 4.4 數(shù)值算例 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 第五章 連續(xù)切換LPV系統(tǒng)的加權(quán)L_2增益性能降階控制器設(shè)計 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 問題描述 |
| 5.3 基于ADT連續(xù)切換LPV系統(tǒng)的加權(quán)L_2 增益性能降階控制器設(shè)計 |
| 5.4 數(shù)值算例 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第六章 連續(xù)切換系統(tǒng)的加權(quán)L_2增益性能控制器參數(shù)化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 問題描述 |
| 6.3 基于ADT的切換系統(tǒng)加權(quán)L_2增益性能控制器參數(shù)化 |
| 6.4 數(shù)值算例 |
| 6.5 本章小結(jié) |
| 總結(jié)與展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果 |
| 致謝 |
| 附件 |
（4）基于動態(tài)通信拓撲的高速列車協(xié)同控制方法研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符號對照表 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 本文主要研究內(nèi)容 |
| 2 預(yù)備知識 |
| 2.1 列車運行控制系統(tǒng) |
| 2.2 基本引理和定理 |
| 3 多源擾動下高速列車動態(tài)系統(tǒng)復(fù)合故障診斷 |
| 3.1 問題描述 |
| 3.2 基于未知輸入觀測器的復(fù)合故障檢測濾波器設(shè)計 |
| 3.3 仿真算例分析 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 4 通信網(wǎng)絡(luò)時滯約束下高速列車時變低增益反饋控制 |
| 4.1 問題描述 |
| 4.2 分布式時變低增益控制器設(shè)計 |
| 4.3 分布式時變低增益控制器閉環(huán)控制性能分析 |
| 4.4 仿真算例分析 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 5 基于采樣數(shù)據(jù)的高速列車事件觸發(fā)控制 |
| 5.1 基于采樣狀態(tài)的單列車事件觸發(fā)控制 |
| 5.2 基于離散通信數(shù)據(jù)的多列車事件同步觸發(fā)控制 |
| 5.3 基于離散通信數(shù)據(jù)的多列車事件分散觸發(fā)控制 |
| 5.4 仿真算例分析 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 6 狀態(tài)依賴通信拓撲下高速列車協(xié)同控制 |
| 6.1 基于狀態(tài)依賴拓撲權(quán)重的高速列車分散控制 |
| 6.2 動態(tài)拓撲下高速列車分布式協(xié)同控制 |
| 6.3 仿真算例分析 |
| 6.4 本章小結(jié) |
| 7 狀態(tài)依賴通信拓撲下高速列車協(xié)同抗飽和控制 |
| 7.1 問題描述 |
| 7.2 高速列車協(xié)同抗飽和控制器設(shè)計及性能分析 |
| 7.3 仿真算例分析 |
| 7.4 本章小結(jié) |
| 8 結(jié)論與展望 |
| 8.1 結(jié)論 |
| 8.2 展望 |
| 附錄 A |
| A.1引理4.3的證明 |
| A.2引理4.6的證明 |
| A.3定理4.1的證明 |
| A.4定理5.1的證明 |
| A.5定理5.3的證明 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果 |
| 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
（5）奇異切換系統(tǒng)的基于觀測器控制及輸出調(diào)解問題（論文提綱范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 符號說明 |
| 第一章 緒論 |
| §1.1 研究背景 |
| §1.1.1 奇異切換系統(tǒng) |
| §1.1.2 非線性系統(tǒng) |
| §1.1.3 輸出調(diào)節(jié)問題 |
| §1.2 研究現(xiàn)狀 |
| §1.2.1 切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制綜合 |
| §1.2.2 奇異切換系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 |
| §1.2.3 觀測器設(shè)計和基于觀測器的控制 |
| §1.3 預(yù)備知識 |
| §1.4 本文的工作及創(chuàng)新之處 |
| 第二章 帶有二次內(nèi)有界非線性項的離散奇異切換系統(tǒng)基于觀測器的有限時間鎮(zhèn)定 |
| §2.1 系統(tǒng)描述及預(yù)備知識 |
| §2.2 有限時間有界性分析 |
| §2.3 基于觀測器的控制器設(shè)計 |
| §2.4 算例 |
| §2.5 結(jié)語 |
| 第三章 帶有二次內(nèi)有界非線性項的連續(xù)奇異切換系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定 |
| §3.1 系統(tǒng)描述及預(yù)備知識 |
| §3.2 基于狀態(tài)反饋的有限時間鎮(zhèn)定 |
| §3.3 基于觀測器的有限時間鎮(zhèn)定 |
| §3.4 算例 |
| §3.5 結(jié)語 |
| 第四章 一類離散非線性奇異切換系統(tǒng)基于觀測器的異步H＿∞控制 |
| §4.1 系統(tǒng)描述及預(yù)備知識 |
| §4.2 穩(wěn)定性和H_∞性能分析 |
| §4.3 基于觀測器的控制器設(shè)計 |
| §4.4 算例 |
| §4.5 結(jié)語 |
| 第五章 基于誤差反饋控制器的奇異切換系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié) |
| §5.1 問題描述及預(yù)備知識 |
| §5.2 誤差反饋輸出調(diào)節(jié)可解性條件 |
| §5.3 誤差反饋控制器設(shè)計 |
| §5.4 算例 |
| §5.5 結(jié)語 |
| 第六章 基于全階和降階觀測器的奇異切換系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié) |
| §6.1 系統(tǒng)描述及預(yù)備知識 |
| §6.2 全階觀測器輸出調(diào)節(jié) |
| §6.3 降階觀測器輸出調(diào)節(jié) |
| §6.4 算例 |
| §6.5 結(jié)語 |
| 第七章 總結(jié)與展望 |
| §7.1 論文總結(jié) |
| §7.2 課題展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表和完成學(xué)術(shù)論文 |
| 學(xué)位論文評閱及答辯情況表 |
（6）線性參變系統(tǒng)的有限時間控制及其應(yīng)用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符號與縮略語表 |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 課題研究背景及意義 |
| 1.2 線性參變系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 時滯系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 |
| 1.4 有限時間穩(wěn)定控制的研究現(xiàn)狀 |
| 1.4.1 有限時間穩(wěn)定的定義 |
| 1.4.2 研究現(xiàn)狀 |
| 1.5 現(xiàn)有結(jié)果分析 |
| 1.6 本文主要研究內(nèi)容及安排 |
| 第2章 LPV系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性分析與控制綜合 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LPV系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性分析 |
| 2.2.1 問題描述 |
| 2.2.2 主要結(jié)果 |
| 2.3 LPV系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 |
| 2.3.1 問題描述 |
| 2.3.2 主要結(jié)果 |
| 2.4 對問題求解的說明 |
| 2.4.1 穩(wěn)定性分析 |
| 2.4.2 控制器設(shè)計 |
| 2.5 仿真分析 |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 第3章 帶有擾動的時滯LPV系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定與有限時間H_∞控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 帶有擾動的時滯LPV系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 |
| 3.2.1 問題描述 |
| 3.2.2 有限時間穩(wěn)定性分析 |
| 3.2.3 控制器設(shè)計 |
| 3.2.4 仿真分析 |
| 3.3 帶有擾動的時滯LPV系統(tǒng)的有限時間H_∞控制器設(shè)計 |
| 3.3.1 問題描述 |
| 3.3.2 有限時間H_∞穩(wěn)定性分析 |
| 3.3.3 控制器設(shè)計 |
| 3.3.4 仿真分析 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第4章 基于狀態(tài)觀測器的時滯LPV系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定與有限時間H_∞控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于狀態(tài)觀測器的有限時間鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 |
| 4.2.1 問題描述 |
| 4.2.2 主要結(jié)果 |
| 4.2.3 仿真分析 |
| 4.3 基于狀態(tài)觀測器的有限時間H_∞鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 |
| 4.3.1 問題描述 |
| 4.3.2 主要結(jié)果 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第5章 有限時間穩(wěn)定在導(dǎo)彈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 俯仰通道動力學(xué)方程 |
| 5.3 LPV系統(tǒng)建模 |
| 5.4 有限時間控制器設(shè)計 |
| 5.5 有限時間H_∞控制器設(shè)計 |
| 5.6 仿真分析 |
| 5.7 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
| 致謝 |
| 個人簡歷 |
（7）基于事件觸發(fā)的非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的滑?？刂疲ㄕ撐奶峋V范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 事件觸發(fā)機制研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 基于事件觸發(fā)機制的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 |
| 1.3.1 事件觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)建模 |
| 1.3.2 事件觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)若干問題 |
| 1.4 事件觸發(fā)滑?？刂蒲芯楷F(xiàn)狀 |
| 1.5 主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu) |
| 2 具有量化的Lipschitz非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的基于事件觸發(fā)觀測器的滑?？刂?/td> |
| 2.1 引言 |
| 2.2 問題定義 |
| 2.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 2.2.2 事件觸發(fā)機制 |
| 2.2.3 觀測器設(shè)計 |
| 2.2.4 滑模面設(shè)計 |
| 2.3 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 |
| 2.4 滑模控制器設(shè)計 |
| 2.5 仿真算例 |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 3 基于事件觸發(fā)的Lipschitz非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的故障估計及容錯控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 問題定義 |
| 3.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 3.2.2 故障/狀態(tài)觀測器設(shè)計 |
| 3.2.3 滑模面設(shè)計 |
| 3.3 穩(wěn)定性分析 |
| 3.4 滑模容錯控制器設(shè)計 |
| 3.5 仿真算例 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 4 具有傳感器飽和和死區(qū)輸入的動態(tài)事件觸發(fā)非線性系統(tǒng)的滑?？刂?/td> |
| 4.1 引言 |
| 4.2 問題定義 |
| 4.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 4.2.2 改進的動態(tài)事件觸發(fā)機制 |
| 4.2.3 非脆弱觀測器設(shè)計 |
| 4.2.4 滑模面設(shè)計 |
| 4.3 改進動態(tài)事件觸發(fā)機制下閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 |
| 4.4 滑?？刂破髟O(shè)計 |
| 4.5 仿真算例 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 5 具有量化和不完備測量的雙端事件觸發(fā)T-S模糊系統(tǒng)的故障估計和容錯控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 問題定義 |
| 5.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 5.2.2 雙通道事件觸發(fā)機制 |
| 5.2.3 模糊故障/狀態(tài)觀測器設(shè)計 |
| 5.2.4 模糊滑模面設(shè)計 |
| 5.3 雙通道事件觸發(fā)機制下閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 |
| 5.4 模糊滑模容錯控制器設(shè)計 |
| 5.5 仿真算例 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 6 具有傳感器飽和和量化的分散動態(tài)事件觸發(fā)T-S模糊系統(tǒng)的滑模控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 問題定義 |
| 6.2.1 系統(tǒng)描述 |
| 6.2.2 分散動態(tài)事件觸發(fā)機制 |
| 6.2.3 模糊觀測器設(shè)計 |
| 6.2.4 模糊滑模面設(shè)計 |
| 6.3 分散動態(tài)事件觸發(fā)機制下閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 |
| 6.4 模糊滑?？刂破髟O(shè)計 |
| 6.5 仿真算例 |
| 6.6 本章小結(jié) |
| 7 結(jié)論與展望 |
| 7.1 本文總結(jié) |
| 7.2 本文創(chuàng)新點 |
| 7.3 展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
| 作者簡介 |
（8）切換正系統(tǒng)若干控制問題研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符號表 |
| 1 緒論 |
| 1.1 課題的研究背景及意義 |
| 1.2 切換正系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 本文的主要工作概述 |
| 2 切換正線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 離散切換正線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 |
| 2.2.1 問題描述 |
| 2.2.2 離散切換正線性系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性 |
| 2.2.3 仿真算例 |
| 2.3 離散切換正線性時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 |
| 2.3.1 問題描述 |
| 2.3.2 離散切換正線性時滯系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性 |
| 2.3.3 仿真算例 |
| 2.4 連續(xù)切換正線性時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 |
| 2.4.1 問題描述 |
| 2.4.2 連續(xù)切換正線性時滯系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性 |
| 2.4.3 仿真算例 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 3 切換正線性系統(tǒng)的鎮(zhèn)定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制器設(shè)計 |
| 3.2.1 問題描述 |
| 3.2.2 輸出反饋控制器設(shè)計 |
| 3.2.3 狀態(tài)反饋控制器設(shè)計 |
| 3.2.4 仿真算例 |
| 3.3 切換正線性時滯系統(tǒng)的有限時間鎮(zhèn)定 |
| 3.3.1 問題描述 |
| 3.3.2 有限時間穩(wěn)定性分析 |
| 3.3.3 狀態(tài)反饋控制器設(shè)計 |
| 3.3.4 仿真算例 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 4 切換正線性系統(tǒng)的觀測器設(shè)計 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 標(biāo)稱切換正線性系統(tǒng)的觀測器設(shè)計 |
| 4.2.1 問題描述 |
| 4.2.2 多模態(tài)正觀測器設(shè)計 |
| 4.2.3 仿真算例 |
| 4.3 不確定切換正線性系統(tǒng)的觀測器設(shè)計 |
| 4.3.1 問題描述 |
| 4.3.2 多模態(tài)魯棒正區(qū)間觀測器設(shè)計 |
| 4.3.3 仿真算例 |
| 4.4 切換正線性時滯系統(tǒng)的觀測器設(shè)計 |
| 4.4.1 問題描述 |
| 4.4.2 多模態(tài)正時滯觀測器設(shè)計 |
| 4.4.3 仿真算例 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 5 非線性正馬爾可夫跳變系統(tǒng)的均值指數(shù)穩(wěn)定性與L_1增益分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 問題描述 |
| 5.3 均值指數(shù)穩(wěn)定性分析 |
| 5.4 L_1增益分析 |
| 5.5 仿真算例 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 6 結(jié)論與展望 |
| 6.1 本文主要工作 |
| 6.2 本文創(chuàng)新點 |
| 6.3 后續(xù)研究工作展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間所做的主要工作 |
| 致謝 |
| 作者簡介 |
（9）高超聲速飛行器的被動容錯預(yù)測控制方法研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 高超聲速飛行器研究背景及意義 |
| 1.1.1 國內(nèi)外研究背景 |
| 1.1.2 課題研究意義 |
| 1.2 高超聲速飛行器研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 容錯控制 |
| 1.2.2 執(zhí)行機構(gòu)飽和 |
| 1.2.3 參數(shù)不確定性 |
| 1.3 魯棒預(yù)測控制研究現(xiàn)狀 |
| 1.4 本文內(nèi)容及結(jié)構(gòu) |
| 第2章 預(yù)備知識 |
| 2.1 高超聲速飛行器模型 |
| 2.1.1 縱向模型 |
| 2.1.2 標(biāo)稱反饋線性化模型 |
| 2.1.3 近似線性化多胞LPV模型 |
| 2.2 高超聲速飛行器故障模型及故障分析 |
| 2.2.1 故障模型 |
| 2.2.2 故障影響仿真分析 |
| 2.3 線性矩陣不等式與不變集 |
| 2.4 平方和技術(shù) |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 第3章 高超聲速飛行器SOS-RMPC被動容錯控制策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高超聲速飛行器多胞故障模型 |
| 3.2.1 舵面失效故障 |
| 3.2.2 舵面隨機漂移故障 |
| 3.2.3 舵面卡死故障 |
| 3.2.4 通用多胞故障模型 |
| 3.3 控制輸入約束轉(zhuǎn)化 |
| 3.4 SOS-RMPC被動容錯控制器設(shè)計 |
| 3.5 仿真 |
| 3.5.1 仿真條件 |
| 3.5.2 仿真結(jié)果及分析 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 第4章 參數(shù)不確定下的SOS-RMPC被動容錯控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 參數(shù)不確定下的多胞LPV故障模型 |
| 4.2.1 參數(shù)不確定下的多胞LPV模型建模 |
| 4.2.2 多胞LPV故障模型建模 |
| 4.3 SOS-RMPC被動容錯控制器設(shè)計 |
| 4.4 仿真 |
| 4.4.1 仿真條件 |
| 4.4.2 仿真結(jié)果及分析 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 第5章 基于不完備擾動不變集的加權(quán)Tube-RMPC被動容錯控制策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高超聲速飛行器多胞LPV故障模型 |
| 5.3 基于不完備擾動不變集的加權(quán)Tube-RMPC控制器設(shè)計 |
| 5.4 多胞龍伯格狀態(tài)觀測器 |
| 5.5 仿真 |
| 5.5.1 仿真條件 |
| 5.5.2 仿真結(jié)果及分析 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 第6章 總結(jié)與展望 |
| 6.1 總結(jié) |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 發(fā)表論文和參加科研情況說明 |
| 致謝 |
（10）基于控制器參數(shù)化的切換系統(tǒng)設(shè)計（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景和意義 |
| 1.2 控制器參數(shù)化概述 |
| 1.2.1 控制器參數(shù)化研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.2 基于Youla參數(shù)化的增益調(diào)度控制 |
| 1.3 切換系統(tǒng)概述 |
| 1.3.1 切換規(guī)則 |
| 1.3.2 多控制器的切換 |
| 1.4 切換線性變參數(shù)系統(tǒng) |
| 1.4.1 LPV系統(tǒng)研究概述 |
| 1.4.2 LPV系統(tǒng)模型 |
| 1.4.3 LPV系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性 |
| 1.4.4 切換LPV控制器研究現(xiàn)狀 |
| 1.5 本文結(jié)構(gòu)與主要研究內(nèi)容 |
| 1.6 課題來源 |
| 第二章 預(yù)備知識 |
| 2.1 向量和矩陣的范數(shù) |
| 2.1.1 向量的范數(shù) |
| 2.1.2 矩陣范數(shù) |
| 2.1.3 函數(shù)范數(shù) |
| 2.2 線性矩陣不等式(LMI) |
| 2.2.1 Schur補引理 |
| 2.2.2 有界實引理 |
| 2.3 線性分式變換 |
| 2.4 控制器參數(shù)化基礎(chǔ)理論 |
| 2.4.1 鎮(zhèn)定控制器的存在性 |
| 2.4.2 鎮(zhèn)定控制器參數(shù)化 |
| 2.5 控制性能指標(biāo) |
| 2.5.1 H_2 性能分析 |
| 2.5.2 H_∞性能分析 |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 第三章 Youla參數(shù)化的任意切換LTI控制器H_2性能設(shè)計 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 問題描述 |
| 3.3 主要結(jié)果 |
| 3.4 數(shù)值算例 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 Youla參數(shù)化的任意切換LPV控制器H_∞性能設(shè)計 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 問題描述 |
| 4.3 LPV中心控制器參數(shù)化 |
| 4.4 切換LPV控制器設(shè)計 |
| 4.5 數(shù)值算例 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 第五章 基于Youla參數(shù)化的平滑切換LPV控制器H_2性能設(shè)計 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 問題描述 |
| 5.3 主要結(jié)果 |
| 5.3.1 中心解 |
| 5.3.2 控制器Youla參數(shù)的平滑切換設(shè)計 |
| 5.4 數(shù)值算例 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第六章 基于Youla參數(shù)化的平滑切換LPV控制器H_∞性能設(shè)計 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 問題描述 |
| 6.3 主要結(jié)果 |
| 6.3.1 Youla參數(shù)插值準(zhǔn)則 |
| 6.3.2 基于互質(zhì)因式分解的Youla參數(shù)化 |
| 6.3.3 H_∞中心控制器設(shè)計 |
| 6.3.4 Youla參數(shù)的平滑切換設(shè)計 |
| 6.4 數(shù)值算例 |
| 6.5 本章小結(jié) |
| 總結(jié)與展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果 |
| 致謝 |
| 附件 |
四、時滯LPV系統(tǒng)基于觀測器的L_2-L_2控制（論文參考文獻）
- [1]網(wǎng)絡(luò)化非線性系統(tǒng)的分布式狀態(tài)估計與同步控制研究[D]. 李軍毅. 廣東工業(yè)大學(xué), 2021
- [2]多機器人系統(tǒng)分析及分布式協(xié)同控制研究[D]. 姚翔宇. 中國地質(zhì)大學(xué), 2021
- [3]切換系統(tǒng)的平均駐留時間控制器設(shè)計[D]. 何偉. 華南理工大學(xué), 2020
- [4]基于動態(tài)通信拓撲的高速列車協(xié)同控制方法研究[D]. 白衛(wèi)齊. 北京交通大學(xué), 2020(03)
- [5]奇異切換系統(tǒng)的基于觀測器控制及輸出調(diào)解問題[D]. 孫雨辰. 山東大學(xué), 2020(08)
- [6]線性參變系統(tǒng)的有限時間控制及其應(yīng)用[D]. 胡艷梅. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2020(01)
- [7]基于事件觸發(fā)的非線性網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的滑?？刂芠D]. 褚曉安. 大連理工大學(xué), 2019(08)
- [8]切換正系統(tǒng)若干控制問題研究[D]. 劉麗娟. 大連理工大學(xué), 2019(08)
- [9]高超聲速飛行器的被動容錯預(yù)測控制方法研究[D]. 韋曉芳. 天津大學(xué), 2019(01)
- [10]基于控制器參數(shù)化的切換系統(tǒng)設(shè)計[D]. 吳偉林. 華南理工大學(xué), 2019
標(biāo)簽：線性系統(tǒng)論文; 空間分析論文; 離散制造論文; 電路仿真論文; 參數(shù)估計論文;