针对存在通信时延时含单一领导者的多无人机系统的编队控制问题, 基于一致性控制理论设计了控制器, 使得系统在一定的通信时延条件下依旧能够使各系统状态趋于一致, 形成期望的编队。首先, 建立系统中各无人机的动力学模型, 做出一些基本假设, 并根据一致性理论设计参数待定的控制器; 其次, 通过变量代换和数学变形, 得到一个新系统, 将原系统的编队控制问题转化为低阶系统的渐近稳定问题; 最后, 设计Lyapunov-Krasovskii函数, 结合线性矩阵不等式推导出了系统达到一致性的充分条件。仿真结果表明, 在满足给出的条件时, 系统能够在时滞条件下形成期望的时变编队。

针对DoS(Denial of Service)攻击和网络故障下的非线性耦合混沌系统, 提出了一种Delta算子框架下鲁棒滑模同步控制方法。首先, 对于连续时间和离散时间的非线性耦合混沌系统, 依据Delta算子理论, 建立Delta算子框架下的统一模型; 其次, 对提出的Delta算子混沌同步误差系统设计线性滑模面, 并利用线性矩阵不等式(LMI)方法给出滑模面存在的充分条件; 再次, 对上述同步误差系统设计滑模控制器, 使之能够在有限时间内快速到达滑模面, 实现非线性耦合混沌系统的渐近同步; 最后, 仿真算例结果表明在所设计的控制器下, 同步误差趋于零, 实现渐近同步, 说明了所提方法的可行性和有效性。

针对一类含扰动Lipschitz非线性系统的鲁棒控制问题进行了研究, 讨论了基于观测器的非线性系统鲁棒控制问题。首先, 对满足Lipschitz条件的非线性系统构造出了状态观测器; 其次, 考虑到系统中的扰动项, 根据Lyapunov理论分两种情况以线性矩阵不等式的形式给出基于状态观测器的控制器存在的充分条件, 得到了观测器增益矩阵及控制器增益矩阵的计算方法, 实现了非线性系统的鲁棒控制; 最后, 利用数值算例验证了所提方法的有效性。

针对联合连通拓扑条件下具有多个领导者的多无人机系统编队包含控制问题, 分别为领导者和跟随者设计分布式一致性控制器, 依据领导者和跟随者对Laplacian矩阵进行分块, 对具有有向生成树的Laplacian矩阵进行特殊分解, 将领导者的编队控制问题简化为低阶时变系统的渐近稳定性问题。定义跟随者实现包含控制误差量, 将跟随者的包含控制问题简化为时变系统的渐近稳定性问题。利用平均化方法, 将两个时变系统的渐近稳定性问题转化为两个时间平均系统的渐近稳定性问题, 借助线性矩阵不等式和Lyapunov函数给出了控制器的设计步骤, 使得多无人机系统的通信拓扑切换足够快, 多无人机系统就能在联合连通拓扑条件下实现编队包含控制。通过仿真验证, 结果表明所设计控制器的有效性。

针对二阶多无人机系统时变编队控制问题, 借助事件触发函数, 设计了一致性分布式控制器, 使其形成时变编队。结合Laplacian矩阵的特殊性质, 对其分解, 将编队问题化简为低阶系统渐近稳定性问题。给出控制器设计算法, 利用线性矩阵不等式(LMI)和Lyapunov函数证明了在给定事件触发函数下算法的有效性, 并证明了所给事件触发函数时间序列不存在Zeno现象。对多无人机系统的运动在三维空间进行仿真, 结果表明无人机在所设计的控制器作用下形成期望的时变编队, 有效地节约了通信带宽和计算资源。

周期事件触发控制具有节约通信资源和易于实现的优点, 作为一种新的控制方法, 相关的分析和设计研究还不够成熟。基于输入到状态稳定(ISS)定理, 研究了线性系统状态反馈周期事件触发控制的建模与分析问题; 将线性状态反馈周期事件触发控制系统看作一个离散时间受扰系统, 推导出了事件触发控制系统的ISS条件, 给出了线性矩阵不等式(LMI)形式, 进一步给出了触发条件参数的确定方法。最后,采用Matlab仿真验证了方法的正确性和有效性。

针对一类状态和控制输入矩阵均为区间矩阵的不确定时滞系统,其中状态和控制输入同时具有未知但有上界的时间滞后,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论了该类时滞系统的时滞依赖型非脆弱H∞状态反馈控制器设计问题。在区间不确定性和控制器执行机构扰动均满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统的满足H∞性能的一个充分条件。通过求解一个线性矩阵不等式(LMIs)组,即可获得鲁棒H∞控制器。最后对某型飞机作机动飞行仿真,仿真结果表明该鲁棒控制器设计方法是有效的。

为了研究激光回波率及激光漏测分布问题，通过对误差方差上界指标、区域极点指标以及随机穿越特征指标等多指标的相容性分析，并利用满意估计思想和双线性矩阵不等式组的求解方法给出了一种满意估计策略的设计算法。所设计的滤波器能保证激光测距机回波率满足给定要求并能使漏测点的分布在时间上尽量均匀，从而保证了跟踪系统尽可能保持航路平稳。结果表明，所设计的满意滤波增益满足多指标要求。