具有不确定时滞切换系统鲁棒H∞滤波设计

摘要

切换系统成为当今工业生产自动控制界中一类重要混杂的动态系统。切换系统是根据一族连续子系统或者离散子系统于切换律的作用下在对应不同时间时产生不同的模态。切换系统的滤波器的设计是在干扰或噪声等对切换系统造成影响时输出信号处查验切换系统的状态，并对具有噪声输入状态进行估测。所以在工程机械等领域多有应用。因此，近些年来切换系统的滤波器设计问题引起了国内外许多学者们的关注。 本文于具有不确定时滞切换系统的滤波器设计问题着手，主要探究了三个方面的问题，即:带有不确定的线性时滞切换系统鲁棒H∞滤波设计;带有不确定时滞切换系统方差有界滤波;带有不确定非线性时滞切换系统鲁棒H∞滤波。通过选取适当的Lyapunov函数，结合ADT方法，验证切换系统具有稳定性。对于系统的非线性部分，利用李普希兹条件进行处理。再证明切换系统满足H∞性能指标γ＞0;或者证明滤波误差切换系统具有方差有界条件，从而设计滤波器，并结合LMI计算滤波器参量值。 第一章介绍了切换系统的基本概念及滤波器。并叙述了滤波器的研究意义与研究进展。第二章探究带有不确定的线性时滞切换系统鲁棒H∞滤波，选定Lyapunov函数为Lyapunov-Krasovskii函数。根据引理处理导数的多重积分项，将积分项展开，获得矩阵不等式并验证系统的稳定性及性能指标，最后用LMI计算滤波参量。第三章论述了不确定的时滞切换系统方差有界滤波的问题，首先讨论滤波误差系统的稳定性，其次研究系统的方差有界性，最后设计滤波器解出参数。第四章在第二章及第三章的基础之上增加了非线性部分，这类系统的应用更为广泛，利用李普希兹条件处理非线性部分，再选取适当的Lyapunov函数并结合ADT验证系统稳定性，满足系统性能指标，设计相应滤波器并求解。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 引言

一、切换系统的概述

二、切换系统的鲁棒H∞滤波器设计的国内外研究现状

三、本文研究内容与结构

第二章 不确定线性时滞切换系统鲁棒H∞滤波设计

二、问题描述及预备工作

三、主要推导结果

四、小结

第三章 带有不确定时滞切换系统方差有界滤波

一、引言

二、问题描述

三、主要结果

四、结论

第四章 带有不确定非线性时滞切换系统鲁棒H∞滤波

二、系统稳定性及H∞性能分析

三、鲁棒H∞滤波设计

四、结论

总结与展望

参考文献

致谢

个人简历及学术论文发表的情况