基于扰动观测器的一类网络控制系统的分析和综合

摘要

本文主要研究了基于扰动观测器的一类网络控制系统的H∞控制、有限时间控制和故障检测问题，利用线性矩阵不等式(LMI)，构造系统适当的Lyapunov泛函，将网络控制系统的控制问题转化为基于线性矩阵不等式的可行性问题．具体内容如下：
　　 1、研究了基于扰动观测器的一类网络控制系统的H∞控制．系统中的扰动分成两部分：一部分是由外部系统引起的在输入通道中出现的扰动，另一部分是H2范数有界的扰动．针对输入通道中出现的扰动设计一个观测器，利用Lyapunov稳定性理论和LMI方法，给出了H∞控制律；最后，数值算例验证了本文结果的有效性．
　　 2、研究了基于扰动观测器的一类网络控制系统的有限时间控制问题．将系统中的扰动分成由外部系统引起的在输入通道中出现的扰动和H2范数有界的外部扰动．对输入通道中出现的扰动设计一个观测器，在此基础上，设计一个状态反馈控制器，使得闭环的网络控制系统在控制器的作用下是有限时间有界的．最后，数值算例验证了本文结果的有效性．
　　 3、研究了基于扰动观测器的一类网络控制系统的故障检测问题．系统中的扰动分成由外部系统引起的在输入通道中出现的扰动和H2范数有界的外部扰动．对输入通道中出现的扰动设计一个观测器，并构建一个故障观测器和设计一个反馈控制器，利Lyapunov稳定性理论和LMI方法，当系统中出现故障时，系统能检测到并仍能保持稳定．最后,数值算例验证了本文结果的有效性．