收藏本站
《浙江大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不确定奇异系统的鲁棒控制研究

王惠姣  
【摘要】: 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。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP13

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 海泉;包俊东;;不确定时滞奇异系统的时滞相关鲁棒H_∞滤波器设计[J];四川兵工学报;2011年04期
2 海泉;包俊东;;不确定奇异系统的时滞相关鲁棒H_∞滤波器设计[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2010年06期
3 海泉;包俊东;;线性时滞奇异系统的时滞相关鲁棒稳定性与鲁棒镇定条件[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2010年05期
4 王晓霞;包俊东;;一类线性时滞奇异系统的鲁棒镇定[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 海泉;线性奇异系统的鲁棒稳定性及控制研究[D];内蒙古师范大学;2011年
2 杨露;线性奇异时滞系统的鲁棒控制研究[D];大连海事大学;2010年
3 邵风;时滞奇异系统稳定性分析与控制器设计[D];杭州电子科技大学;2013年
4 王晓霞;分布型时滞线性奇异系统的鲁棒稳定性及控制研究[D];内蒙古师范大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;On absolute stability of Lur'e control systems with multiple non-linearities using linear matrix inequalities[J];Journal of Control Theory and Applications;2004年02期
2 ;Parameter-dependent Lyapunov functional for systems with multiple time delays[J];Journal of Control Theory and Applications;2004年03期
3 ;Robust stability analysis of singular linear system with delay and parameter uncertainty[J];Journal of Control Theory and Applications;2005年02期
4 姚波,王福忠,张庆灵;基于LMI可靠跟踪控制器设计[J];自动化学报;2004年06期
5 鲁仁全,黄文君,苏宏业,褚健;一类不确定Lurie时滞奇异系统的鲁棒H_∞控制[J];自动化学报;2004年06期
6 戴诗陆;付俊;赵军;;一类不确定系统的鲁棒可靠跟踪控制及其在飞行控制中的应用[J];自动化学报;2006年05期
7 王惠姣;薛安克;鲁仁全;徐哲;王建中;;参数不确定离散奇异系统的鲁棒H_∞控制[J];自动化学报;2007年12期
8 年晓红;LURIE控制系统绝对稳定的时滞相关条件[J];自动化学报;1999年04期
9 钟庆昌,谢剑英,胡世余;鲁棒Smith预估控制在水力机组调节中的探索[J];水力发电学报;2001年01期
10 鲁仁全,苏宏业,褚健;Lur'e系统的H_∞容错控制研究[J];浙江大学学报(工学版);2004年12期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 鲁(?);不确定Lur'e时滞系统的鲁棒控制研究[D];浙江大学;2004年
2 何勇;基于自由权矩阵的时滞相关鲁棒稳定与镇定[D];中南大学;2004年
3 张先明;基于积分不等式方法的时滞相关鲁棒控制研究[D];中南大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高正晖;;一类含控制时滞的Lurie间接控制系统的绝对稳定性[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年04期
2 陈阳舟;关于 Lur' e非线性系统的绝对镇定(英文)[J];北京工业大学学报;1999年03期
3 黄静静;王爱文;;半定规划的预估校正内点算法[J];北京机械工业学院学报;2007年03期
4 廖福成;李安贵;孙凤彬;;多个执行机构的系数无界Lurie系统和Lurie大系统的绝对稳定性[J];北京科技大学学报;2009年11期
5 牛志英,万文华;一个血红细胞系生成的数学模型的分析[J];北京理工大学学报;1993年01期
6 李潇寰;蒋振;;一类中立型Duffing型方程的周期解[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2011年03期
7 张毅;周明儒;史瑞生;;一类非线性滞后型系统的稳定性[J];纯粹数学与应用数学;1992年01期
8 刘锡平;贾梅;;具复杂偏差变元的二阶中立型泛函微分方程的周期解[J];纯粹数学与应用数学;2006年01期
9 龚小玉;张明望;;求解P_*(κ)-阵线性互补问题的高阶仿射尺度内点算法[J];纯粹数学与应用数学;2008年04期
10 肖剑;梁家荣;樊仲光;;线性滞后广义系统的二阶滑模控制方法[J];纯粹数学与应用数学;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭冲;张显;;一类线性时不变广义系统的完全能观性[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;Derivative Feedback Control for Singular Systems[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;Delay-dependent Robust H_∞ Control for Uncertain Discrete Singular Time-varying Delay Systems Based on a Finite Sum Inequality[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 欧阳高翔;倪茂林;;基于分离算子的鲁棒可靠跟踪控制器设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 申涛;王孝红;景绍洪;;一类不确定系统可靠跟踪控制器设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;Delay-Dependent Absolute Stability Criteria for Lur’e singular Systems with Time-Varying Delay[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 ;Analysis and Design of Singular Linear Systems under Actuator Saturation and L_2/L_∞ Disturbances[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 ;Robust Decentralized Generalized H_2 Control of Multi-Channel Uncertain Descriptor Systems with Time-Delays[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 ;Improved LMI-Based Conditions for Quadratic Stabilization of LPV Systems[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 ;The Robust Stability of Singular Time-Delay System Based on NCS[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王晓静;红松种群数学模型及其动力学行为研究[D];北京林业大学;2011年
3 李曼荔;求解组合优化问题的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
4 吴争光;广义时滞系统的分析与综合[D];浙江大学;2011年
5 吴定会;风能转换系统的分析、控制与优化方法研究[D];江南大学;2010年
6 付宏杰;求解二元约束满足问题的混合差分进化算法研究[D];吉林大学;2011年
7 郭良栋;不确定时滞系统的鲁棒稳定性分析[D];大连理工大学;2011年
8 吴永红;复杂动态系统的一致性与耗散性研究[D];华中科技大学;2011年
9 孟雪井;无界延迟随机微分方程的渐近性质[D];华中科技大学;2011年
10 罗亮;基于单位分解的非线性不确定系统模糊自适应镇定与跟踪控制分析[D];广东工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽霞;求解不等式约束优化问题的一个非线性Lagrange函数[D];辽宁师范大学;2010年
2 许继影;一类非线性时滞系统的稳定性及鲁H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
3 马宏男;高速水下航行体半实物实时仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 代小亚;时滞系统的稳定性研究[D];大连理工大学;2010年
5 刘敬娜;几类生物动力学系统模型的变结构控制[D];辽宁师范大学;2010年
6 刘现明;时滞离散广义系统的稳定性与控制[D];中国海洋大学;2010年
7 刘烨;两类组合系统稳定性的一些研究[D];湘潭大学;2010年
8 杨永旺;改进遗传算法在电力系统无功优化中的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 毛晨峰;基于人工免疫算法的电力系统最优潮流问题的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 张礼慧;不确定离散奇异系统的鲁棒控制分析[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘晓影;包俊东;;具有分布时滞的中立型随机系统的动态输出反馈H_∞控制[J];四川兵工学报;2011年02期
2 舒伟仁,张庆灵;区间广义系统的鲁棒H_∞控制[J];东北大学学报;2002年11期
3 董心壮,张庆灵;具有时变不确定性的广义系统的鲁棒H_∞控制[J];东北大学学报;2004年02期
4 杨帆,张庆灵;不确定广义变时滞系统输出反馈H_∞控制[J];东北大学学报;2005年01期
5 高焕丽;胥布工;;一种新型不确定奇异时滞系统的时滞相关稳定性判据及鲁棒镇定[J];工程数学学报;2008年02期
6 刘岑枫,胡刚;基于观测器的不确定广义系统的保成本控制[J];广东工业大学学报;2005年01期
7 付兴建;童朝南;李迎春;;具有时滞依赖系统的H_∞动态输出反馈控制[J];兰州理工大学学报;2006年04期
8 梁家荣;奇异系统的鲁棒稳定与镇定方法[J];广西大学学报(自然科学版);2001年03期
9 李娜;王汝凉;陈超洋;;一类不确定线性时滞系统的H_∞控制[J];广西师范学院学报(自然科学版);2009年03期
10 马合保,秦超英;广义离散不确定线性系统的鲁棒H_∞控制分析[J];哈尔滨理工大学学报;2000年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 包俊东;时滞随机系统的鲁棒稳定性、镇定与控制[D];华南理工大学;2004年
2 高金凤;不确定时滞系统的鲁棒稳定与镇定研究[D];浙江大学;2008年
3 杨瑞;区间变时滞广义系统的鲁棒稳定与镇定[D];西南交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 段平;基于LMI的时滞系统的稳定性研究[D];西南交通大学;2004年
2 张星红;一类带有时滞和不确定参数的奇异系统的鲁棒控制和H_∞控制问题[D];郑州大学;2007年
3 杨曦;时滞系统稳定性分析若干问题研究[D];浙江大学;2007年
4 闫敏;一类不确定线性时滞系统鲁棒控制方法的研究[D];大连理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨松松;包俊东;;不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞滤波器设计[J];四川兵工学报;2011年02期
2 王晓霞;包俊东;;一类线性时滞奇异系统的鲁棒镇定[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 高岑;奇异切换系统反馈控制的研究[D];哈尔滨理工大学;2012年
2 王晓霞;分布型时滞线性奇异系统的鲁棒稳定性及控制研究[D];内蒙古师范大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵克勇,景丽,高立群;线性不确定时滞系统的时滞相关H~∞控制[J];东北大学学报;2002年11期
2 马新军,胥布工;带非线性扰动的不确定多时滞系统时滞相关鲁棒稳定性(英文)[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年10期
3 赵素霞;ON ABSOLUTE STABILITY OF CONTROL SYSTEM WITH SEVERAL EXECUTIVE ELEMENTS[J];Science in China,Ser.A;1988年04期
4 俞立;不确定线性时滞系统的稳定化控制器设计[J];控制理论与应用;1991年01期
5 年晓红;具有时滞的线性区间系统的鲁棒稳定性(英文)[J];控制理论与应用;1998年01期
6 年晓红;区间矩阵稳定的新充分必要条件(英文)[J];控制理论与应用;1998年04期
7 苏宏业,俞立,王景成,褚健;不确定时滞系统无记忆鲁棒镇定控制(英文)[J];控制理论与应用;1998年05期
8 年晓红;具有多个独立执行机构的Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性[J];控制理论与应用;1999年01期
9 俞立,陈国定;线性时滞系统的无源控制[J];控制理论与应用;1999年01期
10 苏宏业,蒋培刚,王景成,褚健;一类不确定时滞系统的时滞依赖型鲁棒控制器设计(英文)[J];控制理论与应用;1999年06期
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026