一类不确定区间时滞系统的分析和综合

摘要

时滞系统是一类具有很强实际背景的系统,近些年来引起越来越多学者的关注。含有不确定性的系统也一直是控制界学者研究的一个热点。本文以一类含有区间时滞的不确定系统为研究对象,研究了其稳定性条件和H∞性能分析问题,并在此基础上实现了系统的镇定控制器和H∞控制器设计。
　　首先,对确定区间时滞系统的稳定性判据和H∞性能准则进行了分析和研究。在选取合适的Lyapunov泛函的基础上，得出系统稳定性和H∞性能准则。在此基础上，以线性矩阵不等式形式,通过引入两个附加变量,得到系统渐近稳定和具有H∞性能的充分条件,为时滞系统的综合奠定了基础。
　　其次,研究了确定区间时滞系统的镇定控制器设计和H∞控制器设计问题。在稳定性判据和H∞性能准则的基础上，以线性矩阵不等式形式给出状态反馈镇定控制器和状态反馈H∞控制器存在的充分条件和增益矩阵。
　　然后,以不确定区间时滞系统为研究对象,给出了其鲁棒镇定控制器设计和鲁棒H?控制器设计的充分条件。对于范数有界不确定性,通过将不确定部分分离出来,得出了控制器的存在条件和设计方法;另一方面考虑凸多面体不确定性,根据不确定参数来调整增益矩阵,解决了控制器的设计问题。在求解过程中,对Lyapunov函数变量矩阵和系统矩阵解耦,从而为控制器设计提供更多的自由度。
　　最后,以实际蒸馏塔系统为模型进行实验验证,分析蒸馏塔工艺特性,采用本文所给出的算法,结合塔的实际特点,提出蒸馏塔的控制方案,并且通过仿真验证算法的正确性与合理性。

目录

一类不确定区间时滞系统的分析和综合

ANALYSIS AND SYNTHESIS OF A CLASS OFUNCERTAIN SYSTEMS WITH INTERVALTIME-DELAY

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 本文主要研究内容

第2章 区间时滞系统的稳定性和H∞性能分析

2.1 引言

2.2 区间时滞系统稳定性分析

2.3 时滞系统 H∞性能分析

2.4 本章小结

第3章 区间时滞系统的镇定及H∞控制

3.1 引言

3.2 状态反馈控制器设计

3.3 数值仿真

3.4 本章小结

第4章 不确定区间时滞系统的鲁棒镇定和H∞控制

4.1 引言

4.2 范数有界不确定系统的鲁棒状态反馈控制器设计

4.3 凸多面体不确定型系统的鲁棒性能分析和综合

4.4 数值算例

4.5 本章小结

第5章 蒸馏塔控制系统仿真

5.1 引言

5.2 蒸馏塔的工艺流程

5.3 蒸馏塔控制系统的控制器设计

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢