《時滯參數變化系統穩定、控制與濾波研究》是依託南京理工大學，由張保勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：時滯參數變化系統穩定、控制與濾波研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張保勇
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
參數變化系統是一類與實時可測的時變參數相關的重要動態系統，在非線性控制系統設計以及飛行控制、能源系統等實際工程領域具有廣泛的套用。本項目擬針對帶有離散和分布參數變化時滯的連續/離散時間的參數變化系統，包括線性參數變化系統、李普希茲非線性參數變化系統和輸入/輸出飽和非線性參數變化系統，深入研究穩定性分析、增益調度控制和濾波等問題，基於Lyapunov-Krasovskii穩定性定理，採用參數相關Lyapunov-Krasovskii泛函，藉助於自由權矩陣和積分不等式等技術，推導系統漸近穩定、指數穩定、狀態反饋控制律、動態輸出反饋控制律以及濾波器的分析與設計條件，提供期望控制律和濾波器的設計算法，提供數值算例或套用實例，檢驗分析與設計結果的先進性和有效性。本項目旨在形成系統的理論研究成果，改進和發展參數變化系統的增益調度控制理論。
結題摘要
參數變化系統是一類由微分/差分方程所描述的、具有時變調度參數的動態系統，其動態特性依賴於系統所包含的時變調度參數。直觀地講，這類系統的狀態空間描述模型的係數矩陣是以一組調度參數為變數的時變函式，該函式的具體結構視實際情況而定。多胞型不確定系統、混雜動態系統、馬爾科夫跳變系統、T-S模糊系統都是參數變化系統的典型形式。另一方面，時滯是自動控制系統設計不可忽視的重要因素，時滯會導致系統不穩定，給控制系統的穩定性分析帶來困難。本項目圍繞若干類帶有時滯的參數變化系統，研究了時滯相關穩定性分析、增益調度控制和濾波等問題，獲得了一系列創新成果。本項目的主要內容和重要結果歸納如下：（1）針對不同類型的線性時滯系統，研究了時滯相關穩定性分析問題，分別提出了鬆弛Lyapunov-Krasovskii泛函和幾類複雜積分/求和不等式，獲得了保守性小的時滯相關穩定性判據。（2）針對帶有多胞型參數的時滯參數變化系統，研究了穩定性分析、可達集估計、增益調度控制和增益調度濾波等問題，套用參數相關Lyapunov-Krasovskii泛函方法，獲得了時滯相關穩定性判據和擴展耗散性判據，設計了擴展耗散控制器和擴展耗散濾波器。（3）針對帶有馬爾科夫隨機跳變參數的線性時滯系統，研究了指數穩定性、隨機穩定性以及不同性能指標約束下的控制和濾波問題，套用模態相關Lyapunov-Krasovskii泛函方法，獲得了模態相關控制器和濾波器的存在條件和設計方法。（4）針對非線性系統，套用模糊控制方法，研究了帶有時滯和通訊約束的網路化控制和濾波問題，引入了事件觸發機制，構建了網路化模糊控制系統模型，提出了新的分析和設計方法。在本項目支持下，出版專著1部，發表論文33篇，其中SCI收錄15篇、被SCI期刊錄用（線上發表）3篇、會議論文15篇。培養博士研究生5人、碩士研究生9人。
