多时滞不确定非线性系统的鲁棒预测控制

摘要

在许多复杂的工业工程中,出现了一种新型的计算机控制算法——模型预测控制.由于其具有适应复杂生产的特点,因此受到广大工业过程控制领域的青睐.大部分的实际工业系统,出现非线性、时滞、不确定的现象是不可避免的,而稳定性、鲁棒性和在线优化这三个问题一直存在,因此对于非线性时滞不确定系统的研究是有意义的.预测控制具有滚动优化的特点,能够反复在线进行优化,鲁棒控制可以很好的处理模型不确定性,两者的结合,可以有效地解决非线性时滞不确定系统的鲁棒预测控制问题.本文运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式的方法,致力于研究时滞参数不确定非线性系统的鲁棒预测控制问题.
　　1.针对一类在非线性扰动下的单时滞时变不确定系统,讨论了其基于状态反馈的鲁棒预测控制问题和鲁棒稳定性问题,采用构造与时滞相关的Lyapunov函数,将预测控制的滚动优化问题转化为求解LMI问题.从而,近似的求解了无穷时域上的凸优化问题,设计了分段连续的预测控制器,解决了在线优化的可行性,保证了闭环系统的鲁棒稳定性.2.在前一章的基础上,考虑了多时滞奇异系统,讨论了其基于状态反馈下的鲁棒预测控制问题.在“最小-最大”的性能指标下,设计了新的预测控制算法,解决了反复在线优化的问题,并利用与时滞相关的Lyapunov函数给出了闭环系统的渐近稳定的充分条件.

目录

第一章 绪论

1. 1 引言

1. 2 不确定时滞系统

1. 3 预测控制

1. 4 鲁棒预测控制的国内外研究现状

1. 5 本文的主要研究内容

1. 6 本章小结

第二章 预备知识

2. 1 Lyapunov稳定性理论

2. 2 线性矩阵不等式

2. 3 相关引理

2. 4 本章小结

第三章 单时滞不确定非线性系统的鲁棒预测控制

3. 1 引言

3. 2 问题描述

3. 3控制器设计

3. 4 稳定性分析

3. 5 数值仿真

3. 6 本章小结

第四章 多时滞不确定非线性奇异系统的鲁棒预测控制

4. 1 引言

4. 2 问题描述

4. 3 控制器设计

4. 4 稳定性分析

4. 5 数值仿真

4. 6 本章小结

结论

参考文献

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