【摘 要】
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在实际生产生活中,时滞现象广泛存在,如网络中信号的传输和处理产生时延,弹性力学中物理变化产生滞后,生物学中传染病存在潜伏期等.另一方面,系统经常遭受来自外界环境的干扰.时滞现象和外部扰动的存在,不仅使系统的分析和综合变得复杂和困难,而且是导致实际控制系统品质恶化和不稳定的重要因素.因此,时滞系统的鲁棒控制器设计成为控制领域一项重要的研究课题,近年来涌现了大量的研究成果,其中,基于时滞Hamilto
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在实际生产生活中,时滞现象广泛存在,如网络中信号的传输和处理产生时延,弹性力学中物理变化产生滞后,生物学中传染病存在潜伏期等.另一方面,系统经常遭受来自外界环境的干扰.时滞现象和外部扰动的存在,不仅使系统的分析和综合变得复杂和困难,而且是导致实际控制系统品质恶化和不稳定的重要因素.因此,时滞系统的鲁棒控制器设计成为控制领域一项重要的研究课题,近年来涌现了大量的研究成果,其中,基于时滞Hamiltonian系统的控制和稳定问题是一个研究热点.众所周知,端口受控Hamiltonian系统所描述的是一类既具有能量耗散,又具有能量产生以及与外部环境有能量交换的开放系统,并且它的Hamiltonian函数代表储能元件的总能量,可以作为系统的候选Lyapunov函数,为系统的分析和综合带来极大的方便.但仍然还有一些问题没有解决,本文考虑了两类时滞Hamiltonian系统的H∞控制问题,在Hamiltonian系统框架下,设计合适的控制器保证原系统具有鲁棒性能准则.本文的主要内容具体如下:1)带有时滞和饱和的奇异Hamiltonian系统的H∞控制.针对一类具有时变时滞和输入饱和的奇异Hamiltonian系统,首先通过输出反馈提出一种全局渐近镇定控制器,然后进一步考虑外部干扰对系统的影响,设计鲁棒镇定控制器,使所讨论的系统具有H∞控制性能.根据非线性奇异Hamiltonian系统的结构特点,将输出反馈控制器下的闭环系统等效地转换为慢子系统和快子系统.使用Lyapunov-Krasoviskii泛函方法,提出不同的充分条件,确保闭环系统渐近稳定,并且在存在干扰的情况下-耗散不等式成立.最后,通过数值例子验证所提结果的有效性.2)基于事件触发的时滞Hamiltonian系统的H∞控制.针对一类具有网络通信延迟的Hamiltonian系统,研究基于观测器的事件触发的H∞控制设计问题.首先,提出一种基于Hamiltonian函数的离散事件触发方案,该方案决定采样时刻是否触发.此外,事件触发器以固定的周期从传感器接收采样时刻,可以避免Zeno现象的发生.在事件触发条件下,设计使闭环系统全局渐近稳定的反馈控制器.当状态不易测量时,设计观测器以估计系统的状态,基于观测器和事件触发机制,提出充分条件,保证具有外部干扰的-耗散不等式成立.最后,以多机电力系统为仿真实例,验证结果的有效性.
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