摘要：为了实现受虚假注入攻击的网络控制系统的状态估计和故障信息传输,以传感器通道和执行器通道同时受虚假注入攻击的网络控制系统为目标系统,提出一种目标系统的状态估计方法;通过降维-解耦和等价变换技术,将目标系统转化为增广奇异系统,以便同时解耦执行器通道中的虚假注入攻击信号和目标系统的故障信号;基于增广奇异系统设计估计器,同时估计目标系统的状态、传感器通道中的虚假注入攻击信号和故障编码信号,并求出估计器成立的充分条件;基于所提出的方法设计目标系统的故障信息传输方案,通过故障信息编码和解码方案实现故障信息的有效传输;利用MATLAB软件进行数值仿真,验证所提出方法和所设计方案的有效性。结果表明,所提出的方法能精确估计目标系统的状态、传感器通道中的虚假注入攻击信号和故障编码信号,所设计的方案能有效传输故障信息。

摘要：受扰布尔控制网络的状态转移,因受未知干扰影响而具有不确定性,这对状态观测器设计带来了困难.本文主要研究了受扰布尔控制网络全局可重构性问题,并在此基础上设计状态观测器.首先,将受扰布尔控制模型转化为多个子系统的切换未知布尔控制网络模型,在此基础上,提出了受扰布尔控制网络的4种不同状态集.其次,基于状态集估计方法,对受扰布尔控制网络状态估计问题进行分析.再次,提出有限时间可重构与全局可重构性概念;同时,根据状态集估计与状态转移分析,分别给出有限时间可重构判定算法与全局可重构性证明的充要条件.最后,给出观测器设计方法,并通过例子证明了本文提出方法的可行性.

摘要：针对一类同时具有未知输入和输出可测噪声的Lipschitz非线性系统,讨论了状态估计、未知输入与可测噪声重构的问题.首先,基于广义系统和线性矩阵不等式的方法设计滑模未知输入观测器,不仅对原系统状态进行渐近估计,而且实现了对系统输出可测噪声的重构;其次,考虑一种鲁棒滑模微分器,实现了广义系统输出向量微分的精确估计,并在此基础上,提出了一种未知信息重构方法,该方法具有避免直接使用系统输出微分信息的优点.最后,对火车牵引拖动系统模型仿真,结果表明该方法不但能够实现对系统状态的估计,而且可以有效重构未知信息.

摘要：针对一类不确定线性系统,讨论了状态估计及未知输入和可测噪声重构方法.首先,对仅具有未知输入的线性系统,讨论了观测器匹配条件不满足前提下的状态估计和未知输入重构问题;通过设计降维观测器和高阶滑模观测器,提出一种未知输入代数重构方法;然后,将以上结论上升到具有未知输入和可测噪声的线性系统,以此提出了状态估计及未知输入和可测噪声同时重构的方法;最后,通过对飞行器模型进行仿真,验证了所提出方法的有效性.

摘要：针对一类同时具有执行器和传感器故障的不确定线性系统,讨论了基于观测器的故障检测和隔离方法.首先,通过引入增维向量,使得在构造的增维系统中,故障向量包含了原系统的执行器故障和传感器故障.通过构造辅助输出使增维系统的观测器匹配条件得以满足,同时设计高增益滑模观测器对辅助输出进行估计.然后,对增维系统构造鲁棒滑模观测器并用作故障检测观测器,通过滑模控制项来抑制干扰,使观测器具有鲁棒性.在此基础上,结合多观测器故障隔离思想,提出了可以同时对执行器故障和传感器故障进行检测和隔离的方法.最后,通过对一个五阶飞行器模型进行仿真,证明了所提方法的有效性.

摘要：探讨存在数据丢失二维Roesser系统的量化状态反馈控制器设计问题。假设二维系统在网络控制系统中运行且系统状态全部可测,测量到的状态数据量化后经网络进行传输,同时由于网络自身限制伴随数据包丢失现象的发生。首先将数据丢失描述成取值为0或1的随机伯努利序列,定义了随机意义下二维系统的均方稳定性。其次,采用扇形界方法处理数据量化造成的误差,给出一个闭环系统均方渐进稳定的充分条件,基于该条件可通过求解线性矩阵不等式设计状态反馈控制器。最后,仿真示例验证了所提设计方法的有效性。

摘要：针对观测器匹配条件不满足情况下的Lipschitz非线性系统状态估计和未知输入重构问题,提出了一种未知输入观测器设计方法。首先,通过构造辅助输出向量,突破了观测器匹配条件的限制,并设计高阶、高增益滑模微分器实现对辅助输出向量及其微分的精确估计;之后,在辅助输出及其微分精确估计的基础上,设计具有滑模控制律和自适应调节律的自适应鲁棒滑模观测器,并提出了一种未知输入重构方法。该观测器设计方法不需知道Lipschitz常数,其大小可通过自适应调节律调节,且信息重构具有避免直接使用系统输出微分的优点。仿真结果表明,所设计的未知输入观测器不仅在观测器匹配条件不满足情况下可以实现对状态的渐进估计以及对未知输入重构之目的,而且自适应调节律能够在约5s时间内实现对Lipschitz常数的自适应调节。

摘要：针对具有未知输入的不确定切换线性系统,在平均驻留时间切换下,讨论其状态和未知输入估计方法.通过等价变换解耦切换系统的未知输入,以构造降维切换系统.进而,设计切换观测器实现对原系统的状态估计,并求解具有线性矩阵不等式限制的最优化问题,得到观测器存在的充分条件.在基于函数微分数值解方法求得系统输出微分的基础上,提出一种切换系统未知输入的估计方法.最后通过一个数值实例验证了所提出方法的有效性.

摘要：针对一类具有执行器故障的不确定非线性系统,对执行器故障和未知干扰同时重构方法进行了讨论.首先,对原系统进行等价状态变换和输出变换,从而设计出能直接消除系统执行器故障和未知干扰的降维观测器,以对系统状态进行渐近收敛估计;在此基础上,提出一种可以对未知信息进行重构的方法.然后,基于超螺旋算法,给出了系统输出微分的估计,达到了执行器故障和未知干扰同时重构的目的.最后,对一个实例进行仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.

摘要：考虑系统遭受复合干扰影响,针对一类不确定非线性系统的控制问题展开研究.首先,提出一种n阶超螺旋干扰观测器,对系统干扰进行估计;然后,结合系统的结构特点和滑模控制理论构造积分滑模面,并与二阶快速终端滑模控制理论相结合,设计基于干扰观测器的滑模控制器,通过引入反曲函数降低抖振,利用Lyapunov理论证明闭环系统的稳定性;最后,将该方法应用到磁悬浮系统的稳定性控制并进行仿真实验,结果表明了所提出方法的有效性.