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《东北石油大学》 2011年
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不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制

李文成  
【摘要】:在控制系统的分析研究过程中,完全用数学模型来确切反映一个实际的被控对象几乎是不可能的;另一方面,在很多实际工业工程控制系统中,如轧钢过程,管道传输,网络信号传输等等都存在滞后现象,而这些时滞的存在会导致系统的不稳定或系统的动态响应性能下降,不能满足系统正常运行要求。因此,对不确定时滞系统的研究具有重要的理论意义和实际工程意义,也是当前控制理论领域研究的热点之一。 近年来,对鲁棒控制理论的研究已有许多结论,但仍有许多问题需要一进步研究。本文在前人工作的基础之上,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式和积分不等式等分析工具,研究了复杂不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制问题,主要内容如下: 1.研究同时具有时变状态时滞和时变输入时滞的连续不确定线性系统,利用线性矩阵不等式和积分不等式方法,得到了不确定连续变时滞系统鲁棒稳定的充分条件和时滞依赖的鲁棒H_∞控制器的设计方法。采用Lyapunov-Krasovskii函数方法,所得到的结论不包含系统矩阵的假设,通过仿真验证了所设计控制器的有效性。 2.研究同时具有时变状态时滞和时变输入时滞的离散不确定线性系统,利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,得到了不确定离散时滞系统鲁棒稳定的充分条件和系统鲁棒H_∞控制器的设计方法。通过仿真验证了所设计控制器的有效性。 3.研究同时具有状态和控制时滞的连续不确定线性系统,在系统状态不能直接测量的情况下,利用Lyaponuv函数和线性矩阵不等式,给出了鲁棒渐近稳定的条件,设计了基于状态预估的鲁棒H_∞控制器。通过仿真验证了所设计控制器的有效性。 4.研究同时具有状态和控制时滞的离散不确定线性系统,在系统状态不能直接测量的情况下,利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式,分析了离散系统鲁棒渐近稳定的条件,设计了基于状态预估的鲁棒H_∞控制器。通过对系统参数优化,得到了系统允许的最小γ值。通过仿真验证证明了所设计控制器的有效性。
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP13

【参考文献】
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