不确定奇异系统的鲁棒控制研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dh9998
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于工作环境的变化以及不可测量的干扰因素,在分析和设计系统时,要精确建立系统的数学模型几乎是不可能的,必定存在不确定性。另外,时滞现象大量存在于各种实际系统中,时滞和不确定性的存在常常导致系统不稳定或性能恶化。对于完全状态系统,不确定时滞系统的鲁棒控制理论已经比较成熟。但当系统状态呈现不完全状态时,出现快变状态和慢变状态,该系统就称为奇异系统。奇异系统广泛存在于各种实际系统中,如电力系统、生物化学过程、核反应堆、飞机和火箭系统等,它含有完全状态系统所不具备的不唯一解和脉冲解。因此,奇异系统是比完全状态系统更具有广泛形式的动力学系统,对不确定奇异时滞系统的鲁棒控制研究具有重要的理论意义和实际意义。本论文主要研究不确定奇异时滞系统的鲁棒控制问题。采用积分不等式(有限和不等式),Barblat引理,线性矩阵不等式(LMI)等研究线性奇异时滞系统的鲁棒稳定问题、鲁棒可镇定问题、鲁棒H_∞控制问题以及非线性奇异系统的鲁棒稳定问题和可靠鲁棒H_∞跟踪控制问题。论文主要工作有以下几个方面:(1)针对一类具有范数有界不确定的线性奇异时变时滞系统,基于积分不等式或有限和不等式,分别讨论连续和离散情形下的鲁棒稳定、鲁棒可镇定问题和鲁棒H_∞控制问题。利用线性矩阵不等式,分别设计了时滞相关的鲁棒镇定状态反馈控制器和鲁棒H_∞状态反馈控制器。(2)针对一类具有范数有界不确定的连续线性奇异时滞系统,其时滞既有离散时滞,又有分布时滞,基于输入输出方法,研究了该系统的鲁棒稳定和鲁棒可镇定问题。通过引入新的输入输出变量,将原奇异时滞系统转化为具有新的输入输出的无时滞奇异系统,根据输入输出稳定性定义,得出系统鲁棒稳定和鲁棒可镇定的充分必要条件。这改善了现有时滞系统结果基本上都是充分条件的不足。(3)针对一类位于有限Hurwitz角域的范数有界不确定Lur’e奇异时滞系统,研究其绝对稳定性问题。充分考虑时滞的各种情况,即时变时滞与定常时滞情形,其中时变时滞又考虑时变时滞连续但不可微(CaseⅠ)与连续且可微(CaseⅡ)两种情形,得出不确定Lur’e奇异时滞系统的时滞相关绝对稳定性条件;同时建立了对于CaseⅠ与CaseⅡ两种情形得到的时滞相关条件之间的关系。(4)针对一类具有非线性参数摄动的中立型奇异系统,研究其鲁棒稳定问题。考虑该系统具有中立型时滞,既给出了离散时滞相关/中立时滞相关的鲁棒稳定判据,离散时滞相关/中立时滞无关的鲁棒稳定判据,也给出了时滞无关的鲁棒稳定判据。该章的结果表明,范数有界不确定性情形是该一般非线性参数摄动的一个特例。(5)针对一类具有凸多面体不确定性的Lur’e奇异系统,研究其可靠鲁棒H_∞跟踪控制问题。考虑到前几章的内容都是针对系统信息之间的传递是完全正常情形的稳定性和控制问题。然而,实际系统在工作过程中,发生局部故障是可能的。因而,采用更为一般的、更趋于实际的连续故障模型,设计系统在故障情形的可靠鲁棒H_∞跟踪控制器,该控制器保证了当所有控制元件运转正常以及部分控制元件出现故障时闭环系统是正则、无脉冲、渐近稳定和具H_∞性能,且系统的输出无静差地跟踪参考输入,即可靠鲁棒H_∞跟踪性能。最后,在总结全文的基础上,提出有待进一步研究和探索的一些问题。
其他文献
本文研究了数字控制系统的量化效应和有限精度直接设计问题。量化研究在数字系统产生的早期就已有之,但大部分数字系统研究和设计都忽略了量化效应,直到近些年来,随着网络化
7月12日下午3时,东风汽车公司召开干部大会,会议决定,由东风集团“元老级”人物李绍烛出任东风汽车公司总经理一职.这是该职位自2015年11月份以来,经历了半年多“空窗期”后,
大港油田第一采油厂现有员工1500余人,总含油面积107平方公里,管理着24个采注组,目前累计生产原油4347.9万吨,累计外输天然气120.1亿方.多年来,采油厂工会始终坚持以文化为引
随着人类经济活动范围的日益扩大,地表水资源污染日益严重,地下水的开发规模不断增大,出现地下水的大量开采,要做到充分、有效和持续地利用地下水资源,把由于开采地下水资源
CMOS图像传感器是集光电探测器、模拟电路和数字电路于一体功能完善的超大规模数模混合集成电路。相对于CCD图像传感器技术,CMOS图像传感器具有低成本、低功耗、随机读取、单
独立学院作为我国高等教育的新生力量,其群体具有一定的特殊性,因此其学生的教育模式,教学策略都需要专门的关注和研究。文章以北京工商大学嘉华学院为例,探讨了针对独立学院学生
为了维护国家的能源供应安全、可持续利用可枯竭型煤炭资源、保护生态环境,就必须转变传统线型的煤炭生产方式,大力发展煤炭生产经营的可循环模式。在发展循环经济的实践中,
在区域旅游协调发展过程中,由于各利益主体追求利益最大化的现实,导致其不能自动协调。本文在探讨区域旅游非协调发展的现状及原因的基础上,提出区域旅游协调发展的本质是利
计划评价与审查技术(Program Evaluation and Review Technique,PERT)是20世纪50年代中期发展起来的一种科学的计划管理技术,它是一种从任务的总进度着眼,针对任务的组织计划
自动推理和规划是人工智能领域中两个重要的分支,同时也是难度非常大的课题。1971年Cook等证明了命题可满足问题(SAT问题)是NP完备的,1991年Chenoweth等严格证明了简单的积木世