Lipschitz广义非线性系统观测器设计 被引量：7

1

作者 刘艳红 李春文 +2 位作者 王玉振 吴热冰 楚冰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期205-209,共5页

研究一类广义非线性系统的观测器设计问题．首先讨论了半正定Lyapunov函数下指数1广义非线性系统稳定及渐近稳定性,然后对一类由线性和Lipschitz非线性项组成的广义非线性系统,给出了渐近稳定观测器存在的条件,并把观测器反馈增益矩阵... 研究一类广义非线性系统的观测器设计问题．首先讨论了半正定Lyapunov函数下指数1广义非线性系统稳定及渐近稳定性,然后对一类由线性和Lipschitz非线性项组成的广义非线性系统,给出了渐近稳定观测器存在的条件,并把观测器反馈增益矩阵的设计归结为广义线性系统容许控制以及奇异值计算问题,证明了若容许广义线性系统矩阵的最小奇异值大于系统的Lipschitz常数,容许控制器增益矩阵就是待求的观测器反馈增益矩阵。 展开更多

关键词 广义非线性系统 观测器设计 渐近稳定 奇异值

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一类非线性系统故障诊断观测器设计 被引量：4

2

作者 孙蓉 刘胜 张玉芳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1462-1466,共5页

大多故障诊断算法集中在线性系统方面,在非线性方面只考虑故障对状态起线性影响的那些系统.本文根据系统的非线性本质特性,提出了基于模型的一类非线性系统故障诊断观测器设计方法.应用系统的(B;K;á)实现精确分解后的系统模型,对... 大多故障诊断算法集中在线性系统方面,在非线性方面只考虑故障对状态起线性影响的那些系统.本文根据系统的非线性本质特性,提出了基于模型的一类非线性系统故障诊断观测器设计方法.应用系统的(B;K;á)实现精确分解后的系统模型,对它们的状态故障起非线性的影响.采用干扰解耦技术,获得的残差对未知扰动有很好的鲁棒性.在Lyapunov意义下,验证了算法的稳定性.仿真验证表明,所提算法具有快速收敛性,对一类非线性系统诊断效果较好. 展开更多

关键词 故障诊断 非线性系统 观测器设计

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一类非线性系统观测器设计的新方法 被引量：6

3

作者 董亚丽 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期153-157,共5页

研究一类非线性系统的观测器设计问题。应用微分中值定理转化误差动态系统为等价系统。使用凸理论并结合构造Lyapunov函数,给出非线性误差动态渐近趋于零的三个充分条件,并提出观测器增益矩阵的构造方法。提出的方法既能用于连续非线性... 研究一类非线性系统的观测器设计问题。应用微分中值定理转化误差动态系统为等价系统。使用凸理论并结合构造Lyapunov函数,给出非线性误差动态渐近趋于零的三个充分条件,并提出观测器增益矩阵的构造方法。提出的方法既能用于连续非线性系统,也可用于离散非线性系统。最后,通过一个数值例子验证了所得结果的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 中值定理 状态估计 观测器设计 观测器增益

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基于LMI的H_-/H_∞故障检测观测器设计 被引量：6

4

作者 钱华明 富振铎 +1 位作者 宁秀丽 贺瑞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1747-1756,共10页

针对系统模型的不确定性、未知输入扰动,为提高对干扰鲁棒性、待检故障敏感性及降低设计的保守性,提出了一种H-/H∞故障检测观测器设计方法,通过无损S-procedure将非凸约束问题转化为线性矩阵不等式(LMI)约束,采用Schur补引理将H-/H∞... 针对系统模型的不确定性、未知输入扰动,为提高对干扰鲁棒性、待检故障敏感性及降低设计的保守性,提出了一种H-/H∞故障检测观测器设计方法,通过无损S-procedure将非凸约束问题转化为线性矩阵不等式(LMI)约束,采用Schur补引理将H-/H∞故障检测观测器设计转化为凸优化问题的LMI表述;设计了自适应门限以减小故障检测过程中的误报、漏报率。故障检测观测器的设计是借助凸优化问题的数值计算,使设计过程便于实现。提出的算法使未知扰动的鲁棒性及待检故障的敏感性之间具有最优平衡。仿真验证表明,所提算法使残差具有快速的收敛性、较短的故障检测时间。 展开更多

关键词 故障检测 线性矩阵不等式 观测器设计 鲁棒性

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带有传感器故障的不确定分数阶系统观测器设计 被引量：4

5

作者 张雪峰 刘博豪 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期619-624,共6页

在考虑带有传感器故障和存在量测噪声的条件下,设计了不确定分数阶系统的状态观测器.通过利用增广矩阵和根据矩阵秩不变的性质,把不确定分数阶系统增广为广义分数阶不确定系统.根据线性矩阵不等式的分数阶系统稳定性判据,考虑分数阶次在... 在考虑带有传感器故障和存在量测噪声的条件下,设计了不确定分数阶系统的状态观测器.通过利用增广矩阵和根据矩阵秩不变的性质,把不确定分数阶系统增广为广义分数阶不确定系统.根据线性矩阵不等式的分数阶系统稳定性判据,考虑分数阶次在1 <q <2的范围,给出误差动态系统渐近稳定的充分条件,得到传感器故障和量测噪声的准确估计.为了能在实际应用中得到更好的结果,将观测器改进为不带输出导数的形式.通过仿真算例验证了结果的有效性. 展开更多

关键词 不确定分数阶系统 渐近稳定性 线性矩阵不等式 观测器设计 传感器故障 量测噪声

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非线性延时系统的观测器设计 被引量：1

6

作者 祝乔 崔家瑞 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期374-376,共3页

分析了一类非线性延时系统的观测器设计问题。为了分析非线性函数对观测器设计的影响,提出了一类准单边Lipshitz条件。在准单边Lipschitz条件的基础上,得到了可渐近估计任意状态的延时无关和延时相关的观测器设计充分条件。这些充分条... 分析了一类非线性延时系统的观测器设计问题。为了分析非线性函数对观测器设计的影响,提出了一类准单边Lipshitz条件。在准单边Lipschitz条件的基础上,得到了可渐近估计任意状态的延时无关和延时相关的观测器设计充分条件。这些充分条件可描述为线性矩阵不等式的形式。此外,即使非线性延时系统的参数对(A,C)是不可测的,这些充分条件依然是有效的,因为不必正定的准单边Lipschitz矩阵包含了很多非线性部分的有用信息。 展开更多

关键词 观测器设计 非线性延时系统 准单边Lipschitz条件 延时无关和延时相关 线性矩阵不等式

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一类非线性系统的自适应模糊观测器设计

7

作者 王永富 赵宏 +1 位作者 刘积仁 柴天佑 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期650-650,共1页

针对一类不确定非线性系统提出了自适应模糊观测器设计方法．该观测器采用模糊系统逼近非线性函数，它不要求被观测对象结构和参数已知的条件，并对估计误差、模糊逼近误差和外扰的存在采用了鲁棒监叔项以保证良好的观测性能，该观测器... 针对一类不确定非线性系统提出了自适应模糊观测器设计方法．该观测器采用模糊系统逼近非线性函数，它不要求被观测对象结构和参数已知的条件，并对估计误差、模糊逼近误差和外扰的存在采用了鲁棒监叔项以保证良好的观测性能，该观测器是对非线性广义Luenberger自适应观测器的一种扩展．该方法的有效性得到理论证明和仿真实验的验证． 展开更多

关键词 不确定非线性系统 自适应观测器 观测器设计 模糊系统 逼近误差 非线性函数 模糊观测器 设计方法

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基于观测器设计的移动小车自适应轨迹跟踪控制研究

8

作者 孙子文 陈鹏程 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期4773-4775,4826,共4页

提出了一种基于观测器设计的自适应轨迹跟踪控制算法,在无法准确测量移动机器人位姿的情况下,基于其完整动力学模型,实现机器人轨迹跟踪控制问题。方法考虑了实际参数的移动机器人完整动力学模型,将位姿观测器和自适应控制策略相结合,... 提出了一种基于观测器设计的自适应轨迹跟踪控制算法,在无法准确测量移动机器人位姿的情况下,基于其完整动力学模型,实现机器人轨迹跟踪控制问题。方法考虑了实际参数的移动机器人完整动力学模型,将位姿观测器和自适应控制策略相结合,设计了一种移动机器人完整的自适应观测器轨迹跟踪控制策略。仿真结果表明该控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 轨迹跟踪控制 观测器设计 自适应控制 移动机器人

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基于LMI的不确定系统鲁棒故障检测观测器设计

9

作者 钱华明 彭宇 +1 位作者 崔玫 富振铎 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1162-1168,共7页

针对系统模型同时具有未知输入扰动和模型不确定性,提出了一种鲁棒故障检测观测器的设计方法。在不考虑系统模型误差的情况下,为降低设计的保守性,利用描述残差对故障灵敏度的H-指数和表示残差对未知输入鲁棒性的H∞范数以及一种新的迭... 针对系统模型同时具有未知输入扰动和模型不确定性,提出了一种鲁棒故障检测观测器的设计方法。在不考虑系统模型误差的情况下,为降低设计的保守性,利用描述残差对故障灵敏度的H-指数和表示残差对未知输入鲁棒性的H∞范数以及一种新的迭代线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)算法解决H∞/H-的优化问题,设计了参考残差模型和自适应门限,并将观测器设计转化为LMI表述的标准H∞模型匹配问题,减小故障检测过程中误报、漏报率。仿真结果表明,设计的故障检测观测器对故障的灵敏度高,对不确定因素的鲁棒性强。 展开更多

关键词 故障检测 观测器设计 线性矩阵不等式 鲁棒性

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退化时滞系统的降维泛函观测器设计

10

作者 李晓艳 蒋威 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第2期10-14,共5页

讨论退化时滞系统观测器的设计方法.首先利用时滞算子将系统改写为算子方程的形式,然后通过矩阵变换将系统转化为维数为n-r的不含退化的系统而且输出为x1,在可观测条件下,可以得到退化时滞系统的降维泛函观测器.

关键词 退化时滞系统 观测器设计 可观测矩阵 多项式矩阵

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一类离散广义系统的观测器设计 被引量：3

11

作者 韦海丽 梁家荣 +1 位作者 郭晨 翟聪 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期74-80,共7页

本文主要研究一类离散时滞非线性广义系统的观测器设计问题。当状态变量不完全可获得时,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统的状态观测器设计,保证了误差系统全局渐近稳定,并且将结果推广到系统方程含有不确定性的情形。最后的仿... 本文主要研究一类离散时滞非线性广义系统的观测器设计问题。当状态变量不完全可获得时,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统的状态观测器设计,保证了误差系统全局渐近稳定,并且将结果推广到系统方程含有不确定性的情形。最后的仿真示例验证了该方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 广义非线性 线性矩阵不等式 观测器设计 全局渐近稳定

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基于间歇单点测量的PDE系统观测器设计及应用 被引量：1

12

作者 李力厚 李杰 王书义 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第3期536-542,共7页

针对一类由偏微分方程(PDE)表示的非线性时滞分布参数系统的状态估计问题,首先,提出一种新的测量方案——间歇单点测量,并设计了目标系统的状态观测器。间歇单点测量是在单点测量的基础上设计的,将采样环节进一步优化,大大减少了传感器... 针对一类由偏微分方程(PDE)表示的非线性时滞分布参数系统的状态估计问题,首先,提出一种新的测量方案——间歇单点测量,并设计了目标系统的状态观测器。间歇单点测量是在单点测量的基础上设计的,将采样环节进一步优化,大大减少了传感器的工作时间,有效节省了通信资源。然后,基于该测量方法设计了一个全维状态观测器,并利用李雅普诺夫理论和积分不等式方法得到了保证估计误差指数收敛,并满足H∞性能指标的有效准则。最后,通过仿真实例验证了所设计观测器的有效性,并将主要结果应用于传染病防治中,成功完成了对易感人群和感染人群时空分布情况的估计,说明了主要结果的实用性。 展开更多

关键词 PDE系统 观测器设计 间歇单点测量 传染病防治

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基于LMI的不确定线性系统观测器设计

13

作者 范训礼 谢振华 +2 位作者 戴航 张新家 戴冠中 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期45-47,51,共4页

研究了不确定线性系统的观测器设计问题。利用凸优化理论将基于线性矩阵不等式 (LMI)的观测器设计转换为鲁棒控制器设计 ,给出了标准的 LMI形式。采用该方法的设计过程只需求解三个线性矩阵不等式就可得到鲁棒控制器。在航空发动机控制... 研究了不确定线性系统的观测器设计问题。利用凸优化理论将基于线性矩阵不等式 (LMI)的观测器设计转换为鲁棒控制器设计 ,给出了标准的 LMI形式。采用该方法的设计过程只需求解三个线性矩阵不等式就可得到鲁棒控制器。在航空发动机控制应用中表明 ,基于 LMI的观测器对于具有干扰的系统仍然能保持系统稳定 ,数值仿真表明控制效果优于文献 [1 展开更多

关键词 鲁棒控制器 观测器设计 涡轮喷气发动机 LMI

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最小阶线性函数观测器设计的最好理论结果(英文)

14

作者 崔家骥 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期603-608,共6页

最小阶线性函数观测器直接估测Kx(t)信号,其中K是任意给定的.这个观测器的极点在设计时也是任意给定的.1986年发表的一个设计程序所要解的公式是将这一设计问题简化成的一组线性方程组,保证设计出来的观测器阶数的上下限也是至今为止最... 最小阶线性函数观测器直接估测Kx(t)信号,其中K是任意给定的.这个观测器的极点在设计时也是任意给定的.1986年发表的一个设计程序所要解的公式是将这一设计问题简化成的一组线性方程组,保证设计出来的观测器阶数的上下限也是至今为止最低的.自1986年以来,上述的这一线性方程组已被宣称定性为这一设计问题的最可能简单的公式,上述的观测器阶数的上下限也已被宣称定性为最可能低的上下限.本文进一步证明和宣称定性这一1986年的结果是这一设计问题的最可能好的理论结果.这一宣称定性的重大意义可由以下两个事实来说明.首先这一明确而决定性的宣称定性是该结果发表26年后才作出的.其次相比最近发表的一篇相关论文,该文只是将整个设计问题推导成复杂得多的公式,没能提出真正系统地计算该复杂公式的解的计算程序,却宣称只有该文才得到了整个设计问题的解! 展开更多

关键词 最小阶 线性函数观测器设计 矩阵方程组

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一类非线性广义系统状态观测器的设计 被引量：4

15

作者 孔庆富 张庆灵 杨春雨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期657-660,718,共5页

考虑了非线性广义系统的状态观测器的设计问题。利用微分中值定理将动态误差非线性广义系统转化成线性变参数广义系统。如果给定的线性矩阵不等式可解,则存在一个全维状态观测器,并可保证降维状态观测器也存在。利用李亚普诺夫函数分析... 考虑了非线性广义系统的状态观测器的设计问题。利用微分中值定理将动态误差非线性广义系统转化成线性变参数广义系统。如果给定的线性矩阵不等式可解,则存在一个全维状态观测器,并可保证降维状态观测器也存在。利用李亚普诺夫函数分析了误差系统的稳定性,说明误差是指数收敛的。最后以仿真实例说明了所给出的方法是有效的,且优于现有结果。 展开更多

关键词 非线性广义系统 观测器设计 微分中值定理 线性矩阵不等式 线性变参数广义系统

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具有非线性干扰的时滞系统观测器的设计 被引量：2

16

作者 权胜慧 李文林 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期5-9,共5页

研究了一类时变时滞依赖非线性系统的观测器设计问题.这个系统考虑了时变时滞状态和非线性干扰,并且这个非线性项满足全局Lipschitz条件.对于允许的时滞和非线性干扰,利用一个变换和不等式技巧,将观测器的设计,误差方程的稳定性归结为... 研究了一类时变时滞依赖非线性系统的观测器设计问题.这个系统考虑了时变时滞状态和非线性干扰,并且这个非线性项满足全局Lipschitz条件.对于允许的时滞和非线性干扰,利用一个变换和不等式技巧,将观测器的设计,误差方程的稳定性归结为一个矩阵不等式,给出了观测器增益阵的解析式和误差方程全局渐近稳定的条件,一个例子说明了所提定理的可行性. 展开更多

关键词 矩阵不等式 渐近稳定 观测器的设计 时滞系统

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基于观测器的非线性不确定系统鲁棒故障检测新方法 被引量：2

17

作者 朱喜华 李颖晖 +1 位作者 李宁 韩建定 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期644-648,共5页

针对非线性不确定系统的鲁棒故障检测问题,提出了一种采用统计理论的新方法.通过设计全阶故障观测器产生残差信号,将鲁棒故障检测观测器设计问题转化为H∞优化问题;利用H∞范数描述故障检测的鲁棒性,保证系统的抗干扰能力,同时引入H_范... 针对非线性不确定系统的鲁棒故障检测问题,提出了一种采用统计理论的新方法.通过设计全阶故障观测器产生残差信号,将鲁棒故障检测观测器设计问题转化为H∞优化问题;利用H∞范数描述故障检测的鲁棒性,保证系统的抗干扰能力,同时引入H_范数,确保对故障信号的灵敏度;应用线性矩阵不等式技术给出了该设计问题解存在的条件和求解方法.将统计理论用于故障检测阈值的确定,充分考虑了残差信号的随机特性,使故障决策更加准确和可靠.最后通过仿真实例验证了本文方法的有效性. 展开更多

关键词 观测器设计 非线性不确定系统 线性矩阵不等式 统计理论 鲁棒故障检测

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基于观测器的单关节非线性机械手系统控制 被引量：5

18

作者 董学莲 廖佳敏 +4 位作者 曾孟兰 赵雄 向奎伟 费凌 郑亮 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第6期1118-1125,共8页

针对一类单关节非线性机械手系统控制过程中存在的干扰、模型不确定性以及可能的故障问题,提出一种基于观测器的积分滑模控制策略。该方法首先对系统状态及干扰进行有效观测,得到相应的观测信息,并通过引入滑模面对系统故障信号进行重... 针对一类单关节非线性机械手系统控制过程中存在的干扰、模型不确定性以及可能的故障问题,提出一种基于观测器的积分滑模控制策略。该方法首先对系统状态及干扰进行有效观测,得到相应的观测信息,并通过引入滑模面对系统故障信号进行重构。其次,基于观测信息进行了控制器设计,在保证系统状态趋向滑模面的同时,对系统的稳定性进行了分析。此外,通过引入H_∞性能指标,保证了系统的鲁棒性。最后,将该方法用在了一类柔性单关节机械手系统中。仿真结果表明,该方法能够有效观测系统干扰、故障信号,控制器能够保证系统的稳定性,说明了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 机器手控制 观测器设计 积分滑模控制 鲁棒控制

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线性随机系统基于观测器的反馈镇定

19

作者 程良萍 黄敢基 罗世贤 《广西科学》 CAS 2017年第6期609-613,共5页

针对控制系统测量输出产生的乘性噪声问题,提出基于观测器的反馈控制设计算法.首先,引入状态误差变量,导出反馈控制下It8型随机微分方程描述的闭环系统.其次,运用复合Lyapunov函数方法并结合随机分析技术,分析闭环系统的均方指数稳定性... 针对控制系统测量输出产生的乘性噪声问题,提出基于观测器的反馈控制设计算法.首先,引入状态误差变量,导出反馈控制下It8型随机微分方程描述的闭环系统.其次,运用复合Lyapunov函数方法并结合随机分析技术,分析闭环系统的均方指数稳定性和几乎必然稳定性,并建立输出反馈控制器存在的充分条件.基于此条件给出了控制增益矩阵和观测器增益矩阵的参数化设计算法.最后,通过倒立摆模型的数值仿真,验证所提出控制策略的有效性. 展开更多

关键词 观测器设计 复合Lyapunov函数 几乎必然稳定性 乘性噪声

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时延网络控制系统的区域极点配置设计 被引量：2

20

作者 王艳 樊卫华 胡维礼 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期95-98,共4页

针对存在时变有界时延的网络控制系统,在一定假设条件下,基于分离原理讨论了状态观测器和状态反馈控制器的设计方法。状态观测器通过在开环预测和闭环预测间切换以补偿时延的影响,同时考虑时延的时变性以及回路中长时延的存在,闭环预测... 针对存在时变有界时延的网络控制系统,在一定假设条件下,基于分离原理讨论了状态观测器和状态反馈控制器的设计方法。状态观测器通过在开环预测和闭环预测间切换以补偿时延的影响,同时考虑时延的时变性以及回路中长时延的存在,闭环预测也是在多个模型间切换,从而将状态观测器建模成具有多个子系统的离散切换系统。在此基础上,利用预测状态作为控制器的输入,设计了具有圆盘区域极点约束的状态反馈控制器。最后以线性矩阵不等式可行解的方式分别给出了控制器和观测器的构造方法,仿真结果说明了所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 时延 观测器设计 切换系统

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