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《江南大学》 2017年
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具有随机发生现象的系统动力学研究

范校正  
【摘要】:本文主要讨论的是基于信号在传输过程中可能遭受到随机发生现象影响的几类离散的非线性随机系统的模糊滤波和鲁棒控制问题。在无线通讯系统中,信号在传输过程中(特别是无线信号传输过程中)可能会由于受到外部随机噪声扰动、物理设备的限制、信号传输带宽的影响,从而信号会遭受到不可避免或者无法预知发生的现象,并且这些现象是随机出现的,从而导致信号的接收会出现信息不完全的现象,这类现象也被称为信号在传输过程中系统所遭受到的随机发生现象。例如,随机发生参数不确定现象、随机发生分布式延迟现象、随机发生区间延迟现象、随机发生非线性现象、传感器饱和以及信道衰落现象等。基于这些工程实际,在总结已有的科研结果的基础上,本文系统地研究了几类非线性随机系统的控制与滤波问题,并且对其提出了新的研究方法。本文基于随机分析方法、矩阵理论、李雅普诺夫稳定性理论、离散的模糊李雅普诺夫函数的方法、相关不等式技巧以及差分方程的稳定性理论等,在现有结果的基础上,又对几类离散的非线性随机系统的输出-反馈控制与模糊滤波问题进行了更加深入的研究,同时也设计出了新颖的而且有意义的模糊滤波器和模糊输出-反馈控制器。在本文中,研究的主要内容包括以下三个问题。首先,研究基于T-S模糊模型具有信道衰落及随机发生现象的H_∞模糊滤波问题,并且得到误差系统满足指数均方稳定的充分条件。其次,研究基于T-S模糊模型具有信道衰落、扇形非线行、随机发生区间延迟及非线性的的H_∞输出-反馈控制,从而设计出了新的而且具有创新的模糊H_∞输出-反馈控制器。最后,基于T-S模糊模型,通过使用新的离散的模糊Lyapunov的方法,研究具有随机发生区间延迟及间歇测量的H_∞滤波,并且采取了间歇测量输出的策略,使得误差滤波系统稳定性的相关研究以及H_∞性能问题被讨论。具体内容如下:1.在第一章中,先介绍了本文研究课题的相关背景、研究范围;其次,介绍了研究课题的发展状况及意义;最后,介绍了本文研究的具体内容和具体的贡献。2.第二章研究了具有信道衰落及随机发生现象的H_∞模糊滤波问题,通过运用随机分析方法、Lyapunov函数稳定性理论、线性矩阵不等式(LMI)方法、基本不等式方法,对误差滤波系统进行H_∞性能分析,并且设计出了希望得到的模糊滤波器。3.第三章研究了基于T-S模糊系统且具有信道衰落现象、扇形非线性现象、随机发生区间延迟及非线性的模糊H_∞输出-反馈控制问题,通过模糊理论、Lyapunov稳定性理论、线性矩阵不等式(LMI)方法、基本不等式方法,对输出-反馈控制系统进行了H_∞性能分析,并且设计出了希望得到的模糊输出反馈控制器。4.第四章研究了具有随机发生区间延迟及间歇测量的H_∞滤波问题,并且采用了一种新的研究方法——离散的模糊Lyapunov函数的方法以及新的测量输出的方法——间歇测量方法,并且同时通过数学理论中的随机分析方法、矩阵论中线性矩阵不等式(LMI)方法,不仅对误差滤波系统进行了H_∞性能分析,而且设计出了新的模糊滤波器。5.第五章,首先总结了全文的内容,其次对未来的科研工作作了一些小的思考以及个人的展望。为了说明研究结果的可行性和有效性,本文中所得到的相关定理以及所设计的滤波器和控制器的相关参数都需要在MATLAB软件里的工具箱LMI里进行数值求解,并且进行相应的数值仿真,器仿真结果同时就说明了文章结果的有效性和可行性。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:N941.3

【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张孙杰;基于不完全信道信息的几类离散随机系统的滤波与控制[D];东华大学;2015年
2 丁德锐;具有网络诱导复杂性的几类离散随机系统的性能分析与综合[D];东华大学;2014年
3 胡军;网络环境下非线性随机系统的递推滤波及控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 沈波;基于不完全测量信息的非线性随机系统的滤波与控制[D];东华大学;2011年
5 温丹丽;带有随机时延、丢包和量化的网络控制系统H_∞控制[D];东北大学;2011年
【共引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 周浏阳;网络控制系统中调度策略的设计与延时的处理[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 李贤伟;基于广义KYP引理的有限频域分析与综合[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 张孙杰;基于不完全信道信息的几类离散随机系统的滤波与控制[D];东华大学;2015年
4 张丹;复杂切换系统分析及其在网络化系统中的应用研究[D];浙江工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 丁德锐;具有网络诱导复杂性的几类离散随机系统的性能分析与综合[D];东华大学;2014年
2 沈波;基于不完全测量信息的非线性随机系统的滤波与控制[D];东华大学;2011年
3 车伟伟;基于LMI技术的量化控制系统优化设计[D];东北大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 ;宇宙快要死了?[J];大科技(科学之谜);2010年12期
2 ;[J];;年期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 范校正;具有随机发生现象的系统动力学研究[D];江南大学;2017年
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