正奇异半马尔可夫跳变时滞系统的状态反馈执行器饱和控制

1

作者 任雪静 李博 赵俊杰 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第2期174-182,共9页

针对实际工程中普遍存在的执行器饱和、系统时变时滞因素,提出了一类正奇异半马尔可夫跳变系统(SPSMJS)的控制器设计方法。首先,设计状态反馈控制器与辅助函数处理执行器饱和对系统的影响,深入分析随机跳变行为如何影响模态依赖奇异系... 针对实际工程中普遍存在的执行器饱和、系统时变时滞因素,提出了一类正奇异半马尔可夫跳变系统(SPSMJS)的控制器设计方法。首先,设计状态反馈控制器与辅助函数处理执行器饱和对系统的影响,深入分析随机跳变行为如何影响模态依赖奇异系统的状态不连续性,利用矩阵分解法得出一个随机稳定性判别的重要引理。然后,基于饱和引理和Lyapunov稳定性理论构造Lyapunov-Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式方法证明了闭环系统均方意义下实现指数稳定的充分条件,并提出新的控制器设计算法。结合定理设计出寻优算法,能够估计出在饱和条件下系统保持稳定的最大吸引域,即可使算法适用范围扩大到系统初值邻域上界大于1的情况。最后,在仿真算例中闭环系统状态满足正系统条件且在0~2 s快速收敛稳定,控制器状态曲线满足0.5的预设饱和条件,表明控制算法在复杂因素系统中是有效的。仿真算例说明了控制算法的有效性。 展开更多

关键词 正系统 执行器饱和 时滞系统 奇异半马尔可夫跳变系统

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马尔可夫跳变系统的蒙特卡罗仿真 被引量：4

2

作者 何朕 王毅 +1 位作者 孟范伟 邵明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期80-83,共4页

针对跳变系统理论研究中缺少有效的仿真方法,提出了一种适用于跳变系统的蒙特卡罗法。跳变系统蒙特卡罗仿真的关键是马尔可夫链的仿真实现,研究了两种生成马尔可夫链的方法,即利用MATLAB函数randsrc和基于unifrnd函数产生均匀分布的随机... 针对跳变系统理论研究中缺少有效的仿真方法,提出了一种适用于跳变系统的蒙特卡罗法。跳变系统蒙特卡罗仿真的关键是马尔可夫链的仿真实现,研究了两种生成马尔可夫链的方法,即利用MATLAB函数randsrc和基于unifrnd函数产生均匀分布的随机数,提出了根据转移概率矩阵P对随机数设置不同的阈值来形成马尔可夫链的算法。根据仿真的结果对转移概率进行了验证,该方法概念清晰,简单易行,可用于切换系统等一般随机系统的研究。 展开更多

关键词 马尔可夫链 蒙特卡罗仿真 跳变系统 转移概率矩阵

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模型相关时变时滞马尔可夫跳变系统低保守稳定性 被引量：1

3

作者 赵旭东 曾庆双 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期653-657,共5页

本文研究了时变时滞与模型相关的随机马尔可夫跳变系统的时滞相关稳定性问题.通过建立时变时滞与模型相关的系统模型,构造不同的Lyapunov-Krasovskii函数,并通过引入改进的积分等式,以线性矩阵不等式的形式提出了具有较小保守性的时滞... 本文研究了时变时滞与模型相关的随机马尔可夫跳变系统的时滞相关稳定性问题.通过建立时变时滞与模型相关的系统模型,构造不同的Lyapunov-Krasovskii函数,并通过引入改进的积分等式,以线性矩阵不等式的形式提出了具有较小保守性的时滞依赖稳定性条件.最后用几个数值算例说明本文结论的有效性及较低的保守性. 展开更多

关键词 时滞依赖稳定性 马尔可夫跳变系统 模型相关 线性矩阵不等式

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基于事件触发的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制 被引量：1

4

作者 刘雪华 嵇小辅 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1123-1129,共7页

为减少不必要的网络资源传输,解决实际复杂系统的有限时间问题,提出一种基于事件触发方案的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制器设计方法。在事件触发方案下,用系统的时滞表示网络诱导时延,闭环系统可以建模为一个时滞系统。首先,... 为减少不必要的网络资源传输,解决实际复杂系统的有限时间问题,提出一种基于事件触发方案的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制器设计方法。在事件触发方案下,用系统的时滞表示网络诱导时延,闭环系统可以建模为一个时滞系统。首先,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,以严格矩阵不等式的形式给出充分条件,以使事件触发方案下的闭环系统正则、无脉冲、随机有限时间有界;然后,通过求解矩阵不等式,得到状态反馈控制器的参数;最后,给出一个数值示例,通过仿真证明所提方法的有效性。 展开更多

关键词 奇异半马尔可夫跳变系统 事件触发方案 有限时间稳定 线性矩阵不等式

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离散奇异马尔科夫跳变系统的广义二次随机稳定性和可镇定问题研究

5

作者 冉华军 张涛 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第3期86-91,共6页

研究了离散奇异马尔科夫跳变系统的鲁棒随机稳定性和鲁棒随机可镇定问题.首先给出了以严格线性矩阵不等式表达的离散奇异马尔科夫跳变系统随机容许性充要条件,在此基础上引入广义二次随机稳定性和广义二次随机可镇定的概念,然后分别导... 研究了离散奇异马尔科夫跳变系统的鲁棒随机稳定性和鲁棒随机可镇定问题.首先给出了以严格线性矩阵不等式表达的离散奇异马尔科夫跳变系统随机容许性充要条件,在此基础上引入广义二次随机稳定性和广义二次随机可镇定的概念,然后分别导出了以严格线性矩阵不等式表达的不确定离散奇异系统广义二次随机稳定性和广义二次随机可镇定充要条件,同时给出了状态反馈控制器的显式表达式. 展开更多

关键词 离散奇异马尔科夫跳变系统 广义二次随机稳定性 广义二次随机可镇定 线性矩阵不等式

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随机马尔可夫跳变系统的变结构控制设计 被引量：1

6

作者 钟露 郑柏超 李涛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第24期251-255,共5页

采用滑动扇区方法,研究了不确定随机马尔可夫跳变系统的变结构控制设计问题。首先给出随机马尔可夫跳变系统滑动扇区的定义,然后基于线性矩阵不等式技术,提出一种滑动扇区及变结构控制律设计方法。经过理论证明该控制律能够确保随机马... 采用滑动扇区方法,研究了不确定随机马尔可夫跳变系统的变结构控制设计问题。首先给出随机马尔可夫跳变系统滑动扇区的定义,然后基于线性矩阵不等式技术,提出一种滑动扇区及变结构控制律设计方法。经过理论证明该控制律能够确保随机马尔可夫跳变不确定系统二次稳定,并有效地抑制抖振。最后数值仿真算例验证了控制方案的有效性。 展开更多

关键词 随机系统 马尔可夫跳变 变结构控制 滑动扇区

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随机马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制 被引量：1

7

作者 李艳恺 陈谋 吴庆宪 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第6期740-748,790,共10页

本文讨论了随机噪声影响下马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制问题.在系统随机干扰和控制输入扰动的情况下,设计的弹性控制器可以确保闭环系统的依概率渐近稳定性.通过运用随机微分方程理论和线性矩阵不等式技术对系统进行稳定性分... 本文讨论了随机噪声影响下马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制问题.在系统随机干扰和控制输入扰动的情况下,设计的弹性控制器可以确保闭环系统的依概率渐近稳定性.通过运用随机微分方程理论和线性矩阵不等式技术对系统进行稳定性分析,获得了系统依概率渐近稳定的充分条件和控制器增益.最后通过数值算例和直升机系统仿真验证了所提弹性动态输出反馈控制方法的有效性. 展开更多

关键词 随机马尔可夫跳变系统 弹性控制 动态输出反馈控制 依概率渐近稳定 线性矩阵不等式

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离散马尔可夫跳变系统的降维观测器设计 被引量：2

8

作者 周子龙 李晓航 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第4期77-82,94,共7页

针对一类含有未知输入和测量噪声的线性离散时间马尔可夫跳变系统,设计了一种降维观测器,可以对系统中的未知输入和测量噪声同时解耦。以线性矩阵不等式的形式给出观测器存在的充分条件,并确保误差系统有限时间随机稳定;之后利用一种代... 针对一类含有未知输入和测量噪声的线性离散时间马尔可夫跳变系统,设计了一种降维观测器,可以对系统中的未知输入和测量噪声同时解耦。以线性矩阵不等式的形式给出观测器存在的充分条件,并确保误差系统有限时间随机稳定;之后利用一种代数重构的思想实现了未知输入的估计;最后通过数值仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 离散系统 未知输入估计 降维观测器 马尔可夫跳变系统

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跳变约束下马尔可夫切换非线性系统滤波 被引量：1

9

作者 杨衍婷 梁彦 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期643-652,共10页

针对系统状态演化多模不确定性和状态约束多样性,本文提出了跳变约束下马尔可夫切换非线性系统的交互式多假设估计方法.定义了包含跳变马尔可夫参数可能取值的假设集,根据最优贝叶斯滤波,推导出状态与假设的后验概率递推更新.基于统计... 针对系统状态演化多模不确定性和状态约束多样性,本文提出了跳变约束下马尔可夫切换非线性系统的交互式多假设估计方法.定义了包含跳变马尔可夫参数可能取值的假设集,根据最优贝叶斯滤波,推导出状态与假设的后验概率递推更新.基于统计线性回归线性化非线性函数,利用伪量测法,将线性化的约束扩维到真实量测中,给出了非线性系统滤波的近似解析最优解.最终给出所提算法的稀疏网格积分近似最优估计实现.在交叉道路机动目标跟踪仿真场景中,所提算法的滤波精度优于基于泰勒展开的交互式多模型算法,基于统计线性回归的交互式多模型算法,以及基于泰勒展开的非线性系统约束滤波算法. 展开更多

关键词 马尔可夫切换系统 跳变约束 交互式多模型 伪量测 统计线性回归 状态估计

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T-S模糊半马尔可夫跳变系统故障估计 被引量：1

10

作者 朱永宁 李晓航 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第4期95-100,共6页

针对一类具有一般不确定转移概率的T-S模糊半马尔可夫跳变系统(S-MJS)设计了一个降维观测器,它可以同时估计系统状态、执行器故障及传感器故障,并且能够完全解耦外部干扰。利用线性矩阵不等式的形式,给出了观测器存在的充分条件,并证明... 针对一类具有一般不确定转移概率的T-S模糊半马尔可夫跳变系统(S-MJS)设计了一个降维观测器,它可以同时估计系统状态、执行器故障及传感器故障,并且能够完全解耦外部干扰。利用线性矩阵不等式的形式,给出了观测器存在的充分条件,并证明误差系统可在有限时间内稳定。最后通过数值仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 半马尔可夫跳变系统 故障估计 降维观测器 模糊系统

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具有异步控制器的离散马尔可夫跳变Lur’e系统的稳定性和e_2增益性能分析 被引量：1

11

作者 陶跃跃 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第6期723-730,786,787,共10页

本文研究了一类具有异步控制器的离散马尔可夫Lur’e跳变系统的稳定性及e_2增益性能.通过引入隐马尔可夫模型(HHM)来描述所设计的控制器和原始系统之间出现的异步现象.利用线性矩阵不等式(LMI)方法分析了闭环系统的稳定性和e_2增益性能... 本文研究了一类具有异步控制器的离散马尔可夫Lur’e跳变系统的稳定性及e_2增益性能.通过引入隐马尔可夫模型(HHM)来描述所设计的控制器和原始系统之间出现的异步现象.利用线性矩阵不等式(LMI)方法分析了闭环系统的稳定性和e_2增益性能.然后提出了一个充分条件使得闭环系统随机稳定,并使得从扰动到系统输出的e_2增益达到最小.同时,通过求解给定条件来设计一个由线性状态反馈和扇形有界非线性输出反馈组成的异步控制器.最后,给出了一个数值仿真例子来验证所提方法的有效性. 展开更多

关键词 马尔可夫跳变系统 Lur’e系统 e2增益 随机稳定性 异步控制器

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基于事件触发的马尔可夫跳变系统耗散性滤波

12

作者 谢志坚 魏武 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第3期82-87,172,共7页

研究网络化马尔可夫跳变系统的耗散性滤波器设计问题。特别地,采用事件触发的通信策略,设计相应的具有耗散性能的模态依赖滤波器。通过使用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,建立充分性条件以确保过滤误差系统能够满足给定的耗散性指标。分... 研究网络化马尔可夫跳变系统的耗散性滤波器设计问题。特别地,采用事件触发的通信策略,设计相应的具有耗散性能的模态依赖滤波器。通过使用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,建立充分性条件以确保过滤误差系统能够满足给定的耗散性指标。分别根据线性矩阵不等式设计相应的模态依赖滤波器增益和事件触发参数。通过仿真实例验证了理论结果的有效性。 展开更多

关键词 事件触发滤波 耗散性滤波 马尔可夫跳变系统

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不确定离散马尔可夫跳跃奇异系统的鲁棒H_∞饱和控制(英文)

13

作者 陈乃训 马树萍 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期670-679,共10页

讨论了含饱和执行器的不确定离散马尔可夫跳跃奇异系统的鲁棒H∞控制问题.首先,给出了一个保证离散马尔可夫跳跃奇异系统正则、因果、有界状态稳定且满足 H∞性能的充分条件.然后,在此条件下,解决了不确定系统的鲁棒 H∞饱和控制问题,... 讨论了含饱和执行器的不确定离散马尔可夫跳跃奇异系统的鲁棒H∞控制问题.首先,给出了一个保证离散马尔可夫跳跃奇异系统正则、因果、有界状态稳定且满足 H∞性能的充分条件.然后,在此条件下,解决了不确定系统的鲁棒 H∞饱和控制问题,并基于线性矩阵不等式(LMI),给出了鲁棒 H∞状态反馈控制器的设计方法.最后,用一个数值算例验证了本文方法的有效性. 展开更多

关键词 饱和执行器 离散马尔可夫跳跃奇异系统 不确定性 H∞控制 线性矩阵不等式

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具有不确定转移速率的广义马尔可夫跳变系统的耗散模糊控制

14

作者 周娟 伯丽萍 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1217-1226,共10页

研究了具有不确定转移速率的广义马尔可夫跳变系统的耗散模糊控制问题.首先,建立了一个新的李雅普诺夫函数,进而得到了能够保证系统随机可容许并且具有给定耗散性能指标α的有界实引理.利用时滞分割方法和新的不等式去处理函数,从而在... 研究了具有不确定转移速率的广义马尔可夫跳变系统的耗散模糊控制问题.首先,建立了一个新的李雅普诺夫函数,进而得到了能够保证系统随机可容许并且具有给定耗散性能指标α的有界实引理.利用时滞分割方法和新的不等式去处理函数,从而在一定程度上减少了结论的保守性.其次,基于这些因素,得到了可以利用严格的线性矩阵不等式求解的期望控制器的显式表达式.在设计控制器的过程中,将不确定转移速率分为两种情况,进而得到了两种不同情况下的线性矩阵不等式.最后,一些数值算例反映出本文方法具有较小的保守性和有效性. 展开更多

关键词 广义系统 马尔可夫跳变系统 耗散性 模糊控制 不确定转移速率

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含参数不确定性的马尔可夫跳变过程鲁棒正实控制 被引量：6

15

作者 刘飞 苏宏业 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期761-766,共6页

讨论一类具有随机跳变参数的线性系统正实控制问题 ,其跳变参数的跃迁由有限状态的马尔可夫过程描述 .基于随机李亚普诺夫函数的方法 ,并结合线性矩阵不等式 ,分别提出依赖于模态的状态反馈和输出反馈控制 ,以保证相应闭环系统的严格正... 讨论一类具有随机跳变参数的线性系统正实控制问题 ,其跳变参数的跃迁由有限状态的马尔可夫过程描述 .基于随机李亚普诺夫函数的方法 ,并结合线性矩阵不等式 ,分别提出依赖于模态的状态反馈和输出反馈控制 ,以保证相应闭环系统的严格正实性 .进一步针对系统含参数不确定性的情形 ,引入鲁棒正实性分析 ,得到鲁棒正实控制器存在的充分条件和设计方法 . 展开更多

关键词 线性系统 正实控制 鲁棒性 线性矩阵不等式 参数不确定性 马尔可夫跳变过程

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连续Markov跳变奇异系统的稳定性分析与镇定 被引量：5

16

作者 高明 盛立 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期157-161,共5页

研究了一类连续Markov跳变奇异系统的稳定性与镇定控制,得到了保证连续Markov跳变奇异系统正则、无脉冲、随机稳定的充分性条件,并设计了相应的镇定控制器。与已有文献中的结论相比,文中研究系统的模式跳变转移概率可以是部分未知的,所... 研究了一类连续Markov跳变奇异系统的稳定性与镇定控制,得到了保证连续Markov跳变奇异系统正则、无脉冲、随机稳定的充分性条件,并设计了相应的镇定控制器。与已有文献中的结论相比,文中研究系统的模式跳变转移概率可以是部分未知的,所得条件以严格线性矩阵不等式的形式给出,具有更小的保守性。仿真实例验证了文中结论的正确性。 展开更多

关键词 奇异系统 连续Markov跳变系统 镇定控制 部分未知转移概率

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奇异马尔可夫跳变时滞系统的静态输出反馈控制

17

作者 何克武 嵇小辅 《南京理工大学学报》 2025年第5期567-578,共12页

针对实际工程中状态变量难以测量、系统存在时变时滞的问题,提出了一种适用于奇异马尔可夫跳变时滞系统的静态输出反馈控制策略。首先,基于Lyapunov-Krasovskii泛函与线性矩阵不等式(LMI)方法,证明了闭环系统的随机容许性。然后,深入分... 针对实际工程中状态变量难以测量、系统存在时变时滞的问题,提出了一种适用于奇异马尔可夫跳变时滞系统的静态输出反馈控制策略。首先,基于Lyapunov-Krasovskii泛函与线性矩阵不等式(LMI)方法,证明了闭环系统的随机容许性。然后,深入分析奇异结构与非线性耦合项对控制器设计的影响,结合等价稳定性引理与系统增广技术,推导出具有更低保守性的等价充分条件。该文方法给出了较为宽松的矩阵不等式解耦方案,具有较大的适用范围。最后,以负荷频率控制的电力系统为例进行仿真实验。仿真结果表明,该文方法在保证系统随机容许的同时,能够有效抑制扰动、降低通信数据量且触发率为32.7%,频率偏差的调节时间缩短约17.6%,具有更优的H_(∞)性能指标,γ^(*)为0.226。 展开更多

关键词 奇异马尔可夫跳变系统 静态输出反馈 时滞系统 线性矩阵不等式

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离散奇异跳变系统的网络化H_∞鲁棒滤波 被引量：3

18

作者 赖永波 陆国平 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期1186-1191,共6页

针对不可靠网络传输下的离散奇异马尔科夫跳变系统,提出了H_∞鲁棒滤波器设计,基于网络在模态跳变以概率方式接近观测下,建立了一个全新的具有部分模态依赖的网络化滤波器存在的充分条件,其滤波器参数可以通过求解线性矩阵不等式而易于... 针对不可靠网络传输下的离散奇异马尔科夫跳变系统,提出了H_∞鲁棒滤波器设计,基于网络在模态跳变以概率方式接近观测下,建立了一个全新的具有部分模态依赖的网络化滤波器存在的充分条件,其滤波器参数可以通过求解线性矩阵不等式而易于得到,且不需要对原系统矩阵分解。在系统模态跳变并以概率方式接近观测下,滤波误差系统是正则、因果和随机稳定且满足H_∞性能指标,并给出数例证明了所提出的网络化鲁棒H_∞滤波器设计是有效的。 展开更多

关键词 离散奇异跳变系统 部分模态依赖 网络化H∞滤波 线性矩阵不等式

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一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H_∞控制

19

作者 冉华军 张涛 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期92-99,共8页

本文研究了一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞问题.首先针对标称离散奇异Markovian跳变系统,得到考虑控制器参数摄动后不确定闭环系统的关于鲁棒随机可容许性及H∞扰动衰减性能分析的结论;然后推导出标称离散奇异Markovian跳变... 本文研究了一类离散奇异Markovian跳变系统的非脆弱H∞问题.首先针对标称离散奇异Markovian跳变系统,得到考虑控制器参数摄动后不确定闭环系统的关于鲁棒随机可容许性及H∞扰动衰减性能分析的结论;然后推导出标称离散奇异Markovian跳变系统非脆弱H∞控制器的设计方法,该方法表明可通过求解一组耦合线性矩阵不等式来构建非脆弱H∞控制器;最后将标称系统的结果进一步推广到考虑系统不确定性的鲁棒非脆弱H∞控制器设计. 展开更多

关键词 离散奇异Markovian跳变系统 非脆弱 鲁棒 H∞ 线性矩阵不等式

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马尔可夫信息物理系统拒绝服务攻击安全控制 被引量：3

20

作者 马超 吴伟 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1672-1680,共9页

研究了马尔可夫跳变信息物理系统(CPS)在模态依赖拒绝服务(DoS)攻击下的安全控制问题.提出了一种模态依赖事件触发策略来减少网络资源消耗.特别地,DoS攻击被设置为依赖系统模态,从而更贴近实际的应用.基于Lyapunov Krasovskii泛函方法... 研究了马尔可夫跳变信息物理系统(CPS)在模态依赖拒绝服务(DoS)攻击下的安全控制问题.提出了一种模态依赖事件触发策略来减少网络资源消耗.特别地,DoS攻击被设置为依赖系统模态,从而更贴近实际的应用.基于Lyapunov Krasovskii泛函方法建立了闭环系统在DoS攻击下渐近一致有界的充分性条件.更进一步,根据矩阵技术设计了所需的安全控制器.最后,通过一个实例说明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 安全控制 事件触发控制 马尔可夫跳变信息物理系统 拒绝服务攻击

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