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由于现代社会信息化、系统化、网络化的发展和要求,现代社会生产和生活的各个领域都与复杂大系统的控制问题有关。如何分析、设计、改善和控制复杂大系统是现代科学技术面临的重大研究课题。一方面,现代数学和计算科学的发展为复杂大系统的研究提供了坚实的理论基础和良好的发展条件;另一方面,由于大系统的复杂性、主动性、不确定性、不确知性和维数灾难,使现有的基于数学模型的系统理论处于困境,需要探讨新方法、新途径。本文主要研究了非线性不确定关联时滞系统的分散鲁棒控制问题,论文的内容概述如下:
第一,针对一类非线性不确定关联时滞系统,研究其输出反馈分散鲁棒控制问题。通过构造适当的Lyapunov函数,应用线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出系统可输出反馈分散鲁棒镇定的设计方案,提出输出反馈控制器的设计方法,最后通过仿真实验证明了所得结果的有效性。
第二,针对一类状态和关联项均含有时变时滞且带有非线性扰动的不确定关联系统,研究其输出反馈分散鲁棒H∞控制问题。通过构造适当的Lyapunov函数,应用线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出系统通过输出反馈分散鲁棒控制达到渐近稳定且具有H∞性能的充分条件。最后通过仿真实验证明了所得结果的有效性。
第三,针对一类状态、关联项和控制输入均含有时变时滞且带有非线性扰动的不确定关联系统,研究其分散鲁棒可靠控制问题。通过构造适当的Lyapunov函数,运用线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出系统分散鲁棒可靠控制的充分条件,以及在此条件下的分散状态反馈控制律,它对执行器发生故障时具有完整性。然后求解一组具有LMIs约束的凸优化问题,作为设计具有尽可能小反馈增益的分散鲁棒可靠控制律的系统化方法,从而得到更符合实际的分散鲁棒可靠控制律。最后通过仿真实验证明了所得结果的有效性。
第四,研究一类非线性不确定关联时滞系统的分散鲁棒可靠H∞控制问题。提出一组线性矩阵不等式(LMIs)有解作为系统分散鲁棒可靠控制且具有H∞性能的充分条件,并给出系统在此条件下的控制律。对于任意容许的不确定性,该控制器在指定集合中任意执行器失效的情况下,都可以镇定相应的闭环系统且具有H∞性能。最后通过仿真实验证明了所得结果的有效性。