一类非均匀采样系统的鲁棒控制

摘要

工业生产中较为传统的采样方式是均等时间间隔的均匀采样，即单采样率系统采样，而单采样率系统理论已经非常成熟，但是在现代工业的生产过程中，都会涉及到多种传感器的配合使用，并伴随有受到网络系统的传输条件限制或生产设备的采样周期不均匀或不连续等情况。从实际生产需要的方面来说，传统的单采样率系统很难较好的保证生产的安全性和稳定性，且出于提高生产效率的角度考虑，非均匀多采样率系统的应用方面价值更高，发展前景更广阔，更符合人们的需求。非均匀多采样率系统有着很多单采样率系统所不具备的优势，因此受到了许多国内外相关学者的关注。
　　本文则基于当前非均匀多采样率系统的研究现状，提出了一类非均匀采样系统的鲁棒控制方面的一些定理和系统模型。首先将非均匀采样系统的状态空间模型离散化来得到提升模型，在此基础上给出了四种不同情况的非均匀采样系统的鲁棒控制方法，通过引用引理和证明定理验证控制方法的有效性，最后给出了对应模型的实例仿真。
　　本文首先是将非均匀采样系统分为确定刷新时间的非均匀采样和不确定刷新时间的非均匀采样两大类，确定刷新时间的非均匀采样系统中，研究含有参数不确定性的系统稳定性分析，并在其基础上进一步提出含数据丢失情况的系统稳定性分析。同时本文研究了不确定刷新时间条件下，含有参数不确定性的系统稳定性分析和只能测量部分状态信息条件下的系统稳定性分析，在此基础上利用Matlab的LMI工具箱辅助运算，详细的给出了各种方案的状态空间模型及其推导过程。应用本文的控制方法对工业生产过程进行了实例化分析，仿真实验结果验证了所提控制方法的有效性。最后，对本篇论文进行了总结，提出了对未来工作的想法及研究的方向。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题国内外研究现状

1.3 主要工作内容

2 确定刷新时间的非均匀采样系统的鲁棒控制

2.1 非均匀采样系统简介

2.2 问题描述

2.3 系统稳定性分析

2.3 仿真实例

2.4 本章小结

3 含有数据丢失情况的非均匀采样系统的鲁棒控制

3.1 问题的描述

3.2 系统稳定性分析

3.3 仿真实例

3.4 本章小结

4 不确定刷新时间的非均匀采样系统的鲁棒控制

4.1 问题的描述

4.2 系统稳定性分析

4.3 仿真实例

4.4 本章小结

5 基于状态观测器的非均匀采样系统的鲁棒控制

5.1 问题的描述

5.2 系统稳定性分析

5.3 仿真实例

5.4 本章小结

6 应用实例研究

6.1 确定刷新时间的非均匀采样系统鲁棒控制方案

6.2 含有数据丢失的非均匀采样系统鲁棒控制方案

总结

参考文献

致谢