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非线性离散不确定系统的鲁棒H_∞状态反馈控制
1
作者 钟麦英 汤兵勇 黄小原 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期605-608,共4页
研究具有不确定非线性离散系统的鲁棒性能准则问题 .基于二人零和动态对策理论 ,给出并证明了系统鲁棒稳定以及扰动衰减问题解存在的充分条件 ,通过求解离散时间Hamilton jacobi Isaacs方程给出了其鲁棒H∞ 状态反馈控制解 .
关键词 鲁棒性 非线性离散不确定系统 H∞控制 状态反馈控制
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基于正系统分析的不确定非线性系统性能驱动控制方法
2
作者 郭宗易 韩永麟 +1 位作者 郭建国 胡冠杰 《自动化学报》 北大核心 2025年第1期133-143,共11页
针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非... 针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非线性变换的思路,本文基于保证状态量与上下边界的两个误差量均始终非负这一思想,引入基于Metzler矩阵的正系统分析理论,并结合切换控制技术,以最终保证系统状态始终在预设性能函数之内.系统的稳定性取决于边界性能函数的选取,而不改变控制器的形式.给出针对一类不确定非线性系统的控制设计、稳定性分析和方法讨论,数值仿真例子验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 不确定非线性系统 预设性能 性能驱动控制 稳定性 Metzler 矩阵
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延迟全状态约束下不确定非线性系统的自适应容错控制
3
作者 赵瑞莹 王芳 +1 位作者 周超 王春艳 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期22-33,共12页
针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束... 针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束系统,解决全状态约束问题。接着,利用径向基神经网络和自适应技术分别处理不确定性和执行器故障。然后,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且所有状态都能保持在约束范围内。最后,通过机械臂系统的对比仿真验证设计的自适应容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 全状态约束 状态变换函数 神经网络 执行器故障 实际有限时间稳定
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离散时间观测的非线性随机时滞系统间歇控制
4
作者 杜鹏 宋公飞 谢佳杰 《工程数学学报》 北大核心 2025年第4期673-682,共10页
研究了基于离散时间观测的非线性随机时滞系统非周期间歇控制问题。将离散反馈控制策略和间歇性控制策略结合,设计了一个离散时间观测系统状态的非周期间歇反馈控制器,使得受控系统达到均方指数稳定。通过M矩阵理论和间歇性控制策略建... 研究了基于离散时间观测的非线性随机时滞系统非周期间歇控制问题。将离散反馈控制策略和间歇性控制策略结合,设计了一个离散时间观测系统状态的非周期间歇反馈控制器,使得受控系统达到均方指数稳定。通过M矩阵理论和间歇性控制策略建立了系统稳定的条件,再由Lyapunov函数和伊藤公式证明了非线性随机时滞系统均方指数稳定。最后,给出一个数值例子来说明理论推导的正确性,并给出数值仿真图。 展开更多
关键词 非线性 随机时滞系统 间歇控制 离散时间观测 均方指数稳定
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基于高斯过程的不确定非线性系统在线学习控制及应用
5
作者 刘玉发 练桂铭 +1 位作者 刘勇华 苏春翌 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1662-1672,共11页
针对一类不确定非线性系统,提出一种基于高斯过程的在线学习控制方法.该方法首先通过障碍函数间接设定系统状态的运行区域.其次,在该区域内在线采集量测数据,利用高斯过程回归对系统中未知非线性动态进行学习.然后,通过Lyapunov稳定理论... 针对一类不确定非线性系统,提出一种基于高斯过程的在线学习控制方法.该方法首先通过障碍函数间接设定系统状态的运行区域.其次,在该区域内在线采集量测数据,利用高斯过程回归对系统中未知非线性动态进行学习.然后,通过Lyapunov稳定理论,证明了所提在线学习控制算法可保证闭环系统所有信号的有界性.与基于径向基神经网络的自适应控制方案相比,所提控制算法无需精确给出系统状态的运行区域及预先分配径向基函数中心值.最后,通过数值仿真与Franka Emika Panda协作机械臂关节控制实验,验证了本文控制算法的有效性与先进性. 展开更多
关键词 非线性系统 不确定系统 高斯过程 在线学习控制 机械臂
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异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同
6
作者 李振兴 庄娇娇 +2 位作者 杨成东 邱建龙 曹进德 《自动化学报》 北大核心 2025年第4期804-812,共9页
研究异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器,用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器,渐近估计领导智能体不确定参数,每... 研究异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器,用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器,渐近估计领导智能体不确定参数,每个智能体利用邻居智能体触发时刻的采样值估计其邻居智能体的状态.基于估计的参数和邻居状态,提出完全不依赖智能体间连续信息传输的事件触发趋同算法.同时,证明在所给算法的作用下,多智能体系统能够达到状态趋同且不存在芝诺现象.最后,给出一个多单摆系统,用以验证事件触发趋同算法.仿真实验结果表明,跟随智能体的位置和速度可以渐近跟踪领导智能体的位置和速度,并且整个多智能体系统平均每秒触发8.825次.对比仿真实验显示,所提出的事件触发趋同算法可有效减少事件触发次数. 展开更多
关键词 多智能体系统 事件触发 不确定二阶非线性系统 状态趋同 异构系统
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含参数不确定性的非线性分数阶系统输出反馈控制
7
作者 刘乐菲 葛富东 陈阳泉 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1124-1131,共8页
研究了具有参数不确定性的非线性分数阶系统的输出反馈控制问题.为此,首先提出一种新颖的分数阶比例积分(PI)观测器对未知状态进行估计,利用拉普拉斯变换和Gronwall-Bellman不等式得到观测器误差系统渐近稳定的充分条件;随后,基于分数阶... 研究了具有参数不确定性的非线性分数阶系统的输出反馈控制问题.为此,首先提出一种新颖的分数阶比例积分(PI)观测器对未知状态进行估计,利用拉普拉斯变换和Gronwall-Bellman不等式得到观测器误差系统渐近稳定的充分条件;随后,基于分数阶Lyapunov稳定性定理研究系统的输出反馈控制问题,并分析相应闭环系统的渐近稳定性;最后给出了具体的数值仿真算例,从而说明本文所得理论结果的有效性和适用性. 展开更多
关键词 输出反馈控制 PI观测器设计 非线性分数阶系统 参数不确定性 渐近稳定性
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一种含扰动非线性离散系统的故障观测器设计方法
8
作者 孙延修 黎虹 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第10期91-95,105,共6页
针对一类含扰动、传感器故障和执行器故障的非线性离散系统,提出了一种新型的故障观测器设计方法,该方法既考虑到了故障的类型,又考虑到了故障估计误差的收敛速度,故障估计方法适用性更强。首先,构造出含系统状态和传感器故障的增广向量... 针对一类含扰动、传感器故障和执行器故障的非线性离散系统,提出了一种新型的故障观测器设计方法,该方法既考虑到了故障的类型,又考虑到了故障估计误差的收敛速度,故障估计方法适用性更强。首先,构造出含系统状态和传感器故障的增广向量,得到一个等价的广义系统;其次,考虑到系统中的执行器故障及故障估计的速度,构建同时含系统状态、执行器故障和传感器故障的故障观测器,并给出故障观测器存在的充分条件;最后,通过某飞机的纵向运动系统等非线性离散系统模型,对增广状态向量进行鲁棒估计,故障估计结果验证了该方法的优越性。 展开更多
关键词 非线性系统 离散系统 故障观测器 线性矩阵不等式 增益矩阵
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编码-解码方案下具有网络不确定的离散多智能体系统的均方一致性
9
作者 张浩洋 彭世国 张添乐 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第3期202-209,共8页
为提高通信带宽的利用率,本文设计了一个编码-解码控制方案,并在此方案下进一步研究了一类具有网络不确定的离散多智能体系统的均方一致性.所设计的编码-解码控制方案引入了新的辅助变量,但同时也为其最大量化程度的估计带来了挑战.另... 为提高通信带宽的利用率,本文设计了一个编码-解码控制方案,并在此方案下进一步研究了一类具有网络不确定的离散多智能体系统的均方一致性.所设计的编码-解码控制方案引入了新的辅助变量,但同时也为其最大量化程度的估计带来了挑战.另一方面,本文考虑了可模拟网络攻击等现象的网络不确定,使所考虑的模型更具一般性.本文基于参量代数黎卡提方程与李雅普诺夫稳定性理论,得到了系统实现均方一致性的充分性条件.同时,估计了量化器的最大量化程度.最后,通过数值仿真验证了本文结果的有效性. 展开更多
关键词 编码-解码控制方案 离散系统 多智能体系统 不确定性 均方一致性
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一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒镇定问题 被引量：9
10
作者 方建印 王莉萍 丛梅艳 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 2006年第3期10-16,共7页
研究了不确定非线性离散系统的鲁棒镇定问题,把不确定非线性离散系统的鲁棒镇定问题转化为严格的线性矩阵不等式,给出了可设计系统无记忆状态反馈控制律的充分条件;当条件满足时设计出无记忆状态反馈控制律使闭环系统渐近稳定,同时得到... 研究了不确定非线性离散系统的鲁棒镇定问题,把不确定非线性离散系统的鲁棒镇定问题转化为严格的线性矩阵不等式,给出了可设计系统无记忆状态反馈控制律的充分条件;当条件满足时设计出无记忆状态反馈控制律使闭环系统渐近稳定,同时得到有界非线性扰动项的最大界值.然后把结果推广到非线性时滞系统,得到了相应的结果. 展开更多
关键词 不确定离散系统 时滞 反馈控制 鲁棒镇定 非线性扰动
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不确定时滞离散非线性系统的鲁棒耗散滤波 被引量：3
11
作者 马跃超 程东东 +2 位作者 赵宇霞 尹华勇 赵德功 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期229-231,315,共4页
研究了一类带参数不确定性和非线性动态的离散时滞系统的鲁棒耗散滤波问题。所给系统中的不确定项是时变未知且范数有界。基于Lyapunov稳定性方法,先对参数已知而带有非线性动态的时滞离散系统,给出渐近稳定判据,然后讨论鲁棒耗散滤波... 研究了一类带参数不确定性和非线性动态的离散时滞系统的鲁棒耗散滤波问题。所给系统中的不确定项是时变未知且范数有界。基于Lyapunov稳定性方法,先对参数已知而带有非线性动态的时滞离散系统,给出渐近稳定判据,然后讨论鲁棒耗散滤波器的存在条件及设计方法。在此基础上进一步考虑参数不确定性情形,将鲁棒耗散滤波器问题转化为参数确定的情况。从而将鲁棒耗散滤波器的设计问题转换为线性矩阵不等式的求解问题。最后给出仿真例子验证所得结果的有效性。 展开更多
关键词 非线性时滞离散系统 离散时滞系统 鲁棒耗散滤波
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基于观测器的非线性不确定离散系统的鲁棒模糊控制 被引量：2
12
作者 巩长忠 王伟 刘全利 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期96-100,共5页
研究了参数不确定及状态变量难以获取的非线性系统的鲁棒模糊控制问题.采用离散模糊T＿S模型对离散非线性系统进行建模并建立了模糊观测器.用矩阵不等式的形式推导出了在Lyapunov意义下鲁棒镇定的充分条件.利用线性矩阵不等式(LMI)导出... 研究了参数不确定及状态变量难以获取的非线性系统的鲁棒模糊控制问题.采用离散模糊T＿S模型对离散非线性系统进行建模并建立了模糊观测器.用矩阵不等式的形式推导出了在Lyapunov意义下鲁棒镇定的充分条件.利用线性矩阵不等式(LMI)导出了模糊反馈增益和模糊观测器增益存在的充分条件. 展开更多
关键词 离散非线性系统 模糊控制 模糊观测器 线性矩阵不等式 参数不确定性
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一类不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H_∞滤波设计 被引量：7
13
作者 邵汉永 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期148-154,共7页
考虑一类同时带有非线性动态和参数不确定性的离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计问题．假设参数不确定性具有线性分式形式,而非线性动态满足Lipschitz条件,给出滤波器使误差系统鲁棒渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平．对参数已知情形,先... 考虑一类同时带有非线性动态和参数不确定性的离散时滞系统的鲁棒H∞滤波设计问题．假设参数不确定性具有线性分式形式,而非线性动态满足Lipschitz条件,给出滤波器使误差系统鲁棒渐近稳定且达到指定的干扰抑制水平．对参数已知情形,先建立广义有界实引理,然后给出H∞滤波器的存在条件,证明了H∞滤波器的存在性可归结为线性矩阵不等式的可解性,基于线性矩阵不等式给出了H∞滤波器的综合方法和步骤．对参数不确定性情形,通过引进标度参数,将不确定非线性离散时滞系统的鲁棒H∞滤波问题转化为确定系统的H∞滤波设计．最后给出仿真例子验证所得结果的有效性． 展开更多
关键词 H∞ 滤波 时滞系统 离散系统 非线性系统 不确定性
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不确定离散时间系统的复合非线性反馈积分滑模控制 被引量：2
14
作者 陈辉 武文豪 秦春斌 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期297-303,共7页
针对不确定离散时间系统,提出一种基于离散复合非线性反馈的积分滑模(DCNF-ISM)控制策略,并将该算法应用于扰动下的磁盘跟踪问题.该算法由离散复合非线性反馈(DCNF)控制律与积分滑模(ISM)控制律两部分组成,其中DCNF控制律用于保证系统... 针对不确定离散时间系统,提出一种基于离散复合非线性反馈的积分滑模(DCNF-ISM)控制策略,并将该算法应用于扰动下的磁盘跟踪问题.该算法由离散复合非线性反馈(DCNF)控制律与积分滑模(ISM)控制律两部分组成,其中DCNF控制律用于保证系统具有较好瞬态性能,基于改进的离散趋近律设计的ISM控制律用于保证系统鲁棒性.基于Lyapunov稳定性理论对本文提出的控制策略的稳定性进行了推导证明,证明了离散时间系统的一致最终有界性.仿真结果表明,本文提出的控制策略能保证系统在扰动下仍然能够精确跟踪给定的参考信号,与传统的DCNF控制相比,该算法能够保证系统具有响应速度快超调量小、鲁棒性强等优点. 展开更多
关键词 复合非线性反馈 离散时间系统 积分滑模控制 鲁棒性
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含范数有界非线性不确定性的离散系统H_∞控制
15
作者 彭志红 蔡自兴 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第4期360-363,共4页
讨论了一类标称系统用线性系统描述 ,而状态方程和输出方程都带有范数有界非线性不确定性的离散系统的鲁棒H∞ 控制问题 .通过分别将状态方程和输出方程的非线性不确定性转化成相应的时变、范数有界的线性不确定性 ,得到了该类系统鲁棒H... 讨论了一类标称系统用线性系统描述 ,而状态方程和输出方程都带有范数有界非线性不确定性的离散系统的鲁棒H∞ 控制问题 .通过分别将状态方程和输出方程的非线性不确定性转化成相应的时变、范数有界的线性不确定性 ,得到了该类系统鲁棒H∞ 控制问题可解的充分条件 ,该条件等价于可由代数Riccati方程求解的一个不带参数不确定性的辅助线性系统鲁棒H∞ 控制问题可解 . 展开更多
关键词 离散系统 非线性 H∞控制 鲁棒 不确定系统 范数
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带有内动态的离散不确定非线性系统的滑模预测跟踪控制(英文)
16
作者 张利军 赵杰梅 齐雪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1651-1656,共6页
对于一类带有内动态的单输入-单输出不确定离散非线性系统,基于滑模预测控制技术设计了一个控制器.通过反馈校正和滚动优化技术,可以及时补偿不确定性的影响,提高了匹配和不匹配不确定项的鲁棒性.然后,通过滚动优化技术得到期望的滑模... 对于一类带有内动态的单输入-单输出不确定离散非线性系统,基于滑模预测控制技术设计了一个控制器.通过反馈校正和滚动优化技术,可以及时补偿不确定性的影响,提高了匹配和不匹配不确定项的鲁棒性.然后,通过滚动优化技术得到期望的滑模控制律.特别地,通过预测控制,滑模控制的抖振现象可以消除.最后,在不确定项的界未知的情况下,得到闭环系统的所有信号都是有界的,并且跟踪误差是鲁棒稳定的.仿真例子说明所提出控制方法的有效性. 展开更多
关键词 离散非线性系统 预测控制 滑模控制 内动态
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不确定离散非线性系统的最优滑模控制
17
作者 董瑞 许利军 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期25-28,共4页
研究无限时域的不确定离散非线性系统的最优滑模控制问题.利用非线性系统的逐次逼近算法,通过求非线性两点边值的迭代解的方法构造最优滑模面.通过构造伴随向量的非线性补偿项,得到了由状态反馈项、输入前馈项和伴随向量形式的非线性补... 研究无限时域的不确定离散非线性系统的最优滑模控制问题.利用非线性系统的逐次逼近算法,通过求非线性两点边值的迭代解的方法构造最优滑模面.通过构造伴随向量的非线性补偿项,得到了由状态反馈项、输入前馈项和伴随向量形式的非线性补偿项组成的系统最优滑模控制律.讨论了控制器的物理实现.仿真结果表明所提出的控制方法是有效的. 展开更多
关键词 离散系统 非线性系统 最优滑模 变结构控制
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时变不确定受扰时滞非线性离散系统的鲁棒H∞控制
18
作者 胡明慧 邵惠鹤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期529-533,共5页
针对时变不确定时滞扰动非线性离散系统,基于Lyapunov函数及线性矩阵不等式方法,在非线性项满足特定的条件下,得到了时滞相关无记忆状态反馈鲁棒H∞控制的充分条件.研究了不确定时滞非线性系统具有时变未知且满足一定条件的不确定参数... 针对时变不确定时滞扰动非线性离散系统,基于Lyapunov函数及线性矩阵不等式方法,在非线性项满足特定的条件下,得到了时滞相关无记忆状态反馈鲁棒H∞控制的充分条件.研究了不确定时滞非线性系统具有时变未知且满足一定条件的不确定参数和输入、状态时滞,结果表明,鲁棒稳定判据与系统时滞的大小无关.分析了一种鲁棒控制器的设计方法,使得闭环系统是渐近稳定的.最后,通过数值实例验证了该控制方法是可行的. 展开更多
关键词 非线性系统 不确定性 鲁棒H∞控制 线性矩阵不等式 渐近稳定
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一类不确定非线性离散时滞2D系统的保性能控制
19
作者 李艳辉 周腊梅 《科学技术与工程》 2010年第12期2929-2932,共4页
针对一类不确定非线性离散时滞2D系统,研究其保性能控制器设计问题。假定不确定性是范数有界的,利用线性矩阵不等式技术,给出了保性能控制律存在的充分条件,所设计的无记忆状态反馈保性能控制律,可以使闭环系统渐近稳定,且闭环性能指标... 针对一类不确定非线性离散时滞2D系统,研究其保性能控制器设计问题。假定不确定性是范数有界的,利用线性矩阵不等式技术,给出了保性能控制律存在的充分条件,所设计的无记忆状态反馈保性能控制律,可以使闭环系统渐近稳定,且闭环性能指标在允许的范围内不超过某个确定的上界。该方法克服了Lyapunov函数全差分中不确定矩阵非线性项不易于处理的困难。最后通过仿真实例说明方法的有效性。 展开更多
关键词 离散2D系统 保性能控制 非线性 线性矩阵不等式
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基于等价输入干扰的不确定离散时间系统预见重复控制
20
作者 兰永红 邓云强 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期815-824,共10页
针对一类具有外部干扰的不确定线性离散系统,提出一种基于等价输入干扰(equi-valent input disturbance,EID)补偿的预见重复控制设计方法。首先,为了在提高系统跟踪精度的同时对外部干扰进行主动抑制,提出一种前向通道包含预见和重复控... 针对一类具有外部干扰的不确定线性离散系统,提出一种基于等价输入干扰(equi-valent input disturbance,EID)补偿的预见重复控制设计方法。首先,为了在提高系统跟踪精度的同时对外部干扰进行主动抑制,提出一种前向通道包含预见和重复控制器、反馈通道包含EID补偿的多自由度系统结构。然后,利用T阶差分算子,获得包含目标信号预见信息、重复控制器输出以及重构干扰的增广离散系统。于是,设计控制器的问题,变成了离散系统在二次性能指标下的稳定性问题。进一步,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理技巧,得到系统稳定性条件,进而获得控制器参数化方法。最后,数值仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 离散时间不确定系统 预见重复控制 等价输入干扰 线性矩阵不等式
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