随机多步传感器延时LPV系统的H∞控制

"该资源是一篇2014年发表在《国际控制、自动化与系统期刊》上的研究论文，标题为‘随机多步传感器延迟的LPV系统H∞控制’。作者是Yilian Zhang, Fuwen Yang和Qing-Long Han。论文主要探讨了具有随机多步传感器延迟的线性参数可变（LPV）系统的H∞控制问题，并提出了一种改进的Lyapunov函数方法来确保系统的渐近均方稳定性。" 正文： 这篇研究论文专注于解决一类特殊的线性参数可变系统（LPV系统）的控制问题，这些系统的特点是存在随机多步的传感器延迟。传感器延迟在实际工程系统中是常见的，它们可能由通信延迟、采样周期不一致或硬件故障等因素引起，对系统的性能和稳定性造成显著影响。在这种情况下，传统的控制系统设计方法可能不再适用，因此需要开发新的策略来处理这种不确定性。 论文中，作者首先建立了描述LPV系统中随机多步传感器延迟测量的数学模型。这个模型能够捕捉到延迟的随机性和时间依赖性，这对于理解和分析这类系统的动态行为至关重要。接着，他们提出了一种改进的Lyapunov函数，用于判断闭合环路系统在参数变化时的渐近均方稳定性。Lyapunov函数是稳定性分析中的核心工具，它可以帮助我们理解系统的长期行为并确定系统的稳定性条件。 为了实现H∞控制目标，即在保证系统稳定性的同时，限制由干扰引起的输出噪声，论文中设计了一个全阶参数依赖的动态反馈控制器。这个控制器的设计考虑了所有可能的延迟测量值，确保系统在各种延迟情况下都能保持渐近均方稳定，并满足改进的H∞性能指标。这意味着系统能够在抑制干扰的同时，保持良好的性能。 为了解决由此产生的约束线性矩阵不等式（CLMI）问题，论文采用了扩展的锥互补线性化方法（CCLM）。CCLM是一种优化技术，常用于处理非凸优化问题，特别是与控制系统设计相关的线性矩阵不等式。这种方法能有效地求解控制器参数，确保满足所有的稳定性与性能条件。 通过仿真结果，作者展示了所提方法的有效性，证明了在存在随机多步传感器延迟的情况下，该方法能够成功地设计控制器，实现系统的稳定性和性能目标。 这篇论文为处理LPV系统中复杂延迟问题提供了新的理论框架和实用工具，对于实际工程应用中的控制系统设计具有重要的参考价值。