不确定线性时变时滞系统的鲁棒无源控制

摘要

不确定性与时滞是实际系统中普遍存在的现象。在实际系统中，由于测量误差、输入条件的变化、传感器等部件非正常工作及来自外界的干扰均会引起不确定性的出现。由于不确定性的存在，给系统的分析和设计及实际研究工作带来了相当大的难度。所以对不确定时滞系统的研究一直是控制理论研究的热点与难点之一。耗散性系统理论在时滞系统的稳定性研究中起到了重要的作用。无源控制是耗散性控制的一个特例，近几年来得到广泛关注。
　　 本文利用Lyapunov稳定性理论，结合线性矩阵不等式方法，讨论凸多面体不确定时变时滞系统鲁棒无源控制问题，在总结前人工作的基础上，展开了如下研究，并获得了相应的结果。研究了凸多面体不确定线性时变时滞系统的基于状态反馈的鲁棒无源控制问题。通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函，给出系统渐近稳定的充分条件，进而给出系统强鲁棒严格无源的充分条件棒无源性条件设计基于无记忆动态反馈棒无凸多面体不确定线性时变时系统基于动态输出反馈的鲁棒无源控制题。利用代数学中的一个关于矩阵核空间和矩阵不等式之间的关系结论，结合消元法得出系统存在动态输出反馈无源控制起的充分条件，设计了系统的动态输出反馈无源控制，并给出出无源控制器的实现步。研究凸多面体不确定线性时变时滞系统的基于观测器的实现步骤。研究凸多面体一个观测器状态反馈控制器，通过构造Lyapuhov-Krsaovlkii泛函，给出闭环系统鲁棒无源的充分条件，并进而得到针对凸多面体不确定性的控制器设计方法，且控制器可由线性矩阵不等式的解构造。本文所得出的结果均以线性矩阵不等式形式给出，因此可用Matlab软件方便地求解，相关的数值算例验证了所给方法的可行性和有效性。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究目的意义

1.2 国内外研究现状分析

1.2.1 不确定线性时滞系统的无源控制研究现状

1.2.2 基于状态观测器反馈的线性时滞系统控制研究现状

1.3 课题来源

1.4 本文主要研究内容

第2章 不确定时滞系统的状态／输出反馈无源控制

2.1 时滞相关鲁棒无源性分析

2.1.1 问题描述与准备

2.1.2 时滞相关稳定性分析

2.1.3 时滞相关无源性分析

2.2 时滞相关状态反馈无源控制器设计

2.2.1 问题描述

2.2.2 无记忆状态反馈无源控制器设计

2.2.3 有记忆状态反馈无源控制器设计

2.2.4 数值算例

2.3 时滞相关输出反馈无源控制器设计

2.3.1 问题描述与准备

2.3.2 无源控制器设计

2.3.3 无源控制器实现步骤

2.4 本章小结

第3章 不确定时滞系统的观测器状态反馈无源控

3.1 问题描述

3.2 鲁棒稳定性分析

3.3 鲁棒无源性分析及控制器设计

3.4 数值算例

3.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢