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《华南理工大学》 2003年
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时滞系统的稳定性、区域稳定性与控制研究

彭达洲  
【摘要】:在化工过程、冶金、航空航天、电力、电子技术、经济管理和交通系统中,时滞现象是普遍存在的,故时滞系统有着广泛的实际背景,而且,由于时滞常常是导致实际系统控制性能恶化甚至不稳定的主要原因之一,因此对时滞系统的稳定性和控制研究有重要的理论意义和实际价值并受到了国内外工程和理论界的广泛重视。另外,系统极点在复平面的分布区域与经典控制指标中的各种性能指标存在着对应的关系,因此,研究包含极点分布区域信息的区域稳定性条件及其控制方法有着重要理论和实际意义。 本文的选题主要来源于国家自然科学基金项目(60074026)及广东省自然科学基金项目(000409),在研究上通过采用一种新技术分析时滞系统超越型的特征方程的根在复平面上的分布,并结合LMI技术较系统地研究了线性时滞系统、线性时滞大系统的区域稳定性及其控制、线性时滞系统H_∞鲁棒区域控制、多性能指标可靠控制等问题,并采用Lyapunov泛函法对两类重要的具非线性的时滞系统的时滞相关稳定性等问题进行了研究,主要研究工作包括: 1.针对一类含多个未知常时滞和时不变不确定参数的线性不确定时滞系统,研究其区域稳定性问题,建立了系统极点分布在复平面左半平面的某个对称区域的稳定性条件,结果表示为线性矩阵不等式形式,易于进行数值处理。另外,文中还给出了α-稳定性条件和时滞无关的渐近稳定性条件。 2.分别针对一类带有界不确定标量参数和范数有界不确定矩阵参数的线性多时滞系统,研究得到了使得闭环系统区域稳定同时满足H_∞性能指标要求的条件及相应的控制器设计方法。所得到的结果均表示为LMI形式,易于进行数值处理。 3.针对一类具有多未知常时滞的线性系统,分别研究了系统在静态输出反馈控制器、基于观测器的输出反馈控制器的作用下的α-镇定问题及相应的控制器的设计问题,所得结果不但建立了系统的可镇定条件,而且能满足对闭环系统的极点分布区域的要求。而且所建立的条件为LMI形式,易于数值求解。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP13

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘秀湘;胥布工;;脉冲多时滞Lurie控制系统的绝对稳定性[J];系统工程与电子技术;2007年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 吴祥;几类线性系统的稳定性分析与鲁棒镇定[D];江南大学;2010年
2 周美刚;循环流化床燃烧系统优化控制研究[D];华东理工大学;2012年
3 孙龙;油气电加热设备温度预估控制系统设计与实现[D];青岛科技大学;2011年
4 张小峰;时滞大系统分散鲁棒H_∞控制及滤波的研究[D];中南大学;2007年
5 陈刚;基于模糊Smith智能控制的电阻炉温控系统研究[D];湖北工业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑连伟,刘晓平,张庆灵;一类线性时滞系统的状态反馈H_∞控制器设计[J];东北大学学报;2000年02期
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10 刘和涛;一类时滞微分系统无条件稳定的代数判定[J];控制理论与应用;1986年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 辛云冰;费树岷;;一类不确定时滞系统与时滞相关的鲁棒稳定性[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期
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8 赵立英;刘坤;刘贺平;;一类具有状态及控制滞后的不确定系统的鲁棒控制[J];北京科技大学学报;2008年01期
9 张蕾;廖福成;刘贺平;;不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞控制[J];北京科技大学学报;2008年03期
10 吴小雪;廖福成;;不确定时变时滞组合系统的分散鲁棒镇定[J];北京科技大学学报;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵峥嵘;王伟;;时变时滞的Lurie型控制系统绝对稳定性分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 滕青芳;范多旺;;执行器失效不确定时滞系统的指数稳定保性能可靠控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 滕青芳;范多旺;;执行器失效不确定时滞系统的指数稳定鲁棒H_∞可靠控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;Robust Decentralized H_∞ Control for Multi-Channel Continuous-Time Systems with Time-Delays[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 王艳;胡维礼;;非线性网络控制系统的稳定性分析[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
6 贾智伟;刘碧玉;林敏;;Lurie时滞系统的绝对稳定性判据[A];湖北省机械工程学会青年分会2006年年会暨第2届机械学院院长(系主任)会议论文集(下)[C];2006年
7 高存臣;郑奋勇;;滞后线性时变控制系统的滞后镇定域的扩大[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
8 郑锋;程勉;高为炳;;时滞系统的变结构控制及其实现问题[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
9 曹登庆;;线性时滞系统的鲁棒镇定:Riccati方程方法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
10 韩清龙;俞金寿;李艳;;连续不确定性系统针对传感器故障具有完整性的鲁棒容错控制器设计[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010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 吴争光;广义时滞系统的分析与综合[D];浙江大学;2011年
4 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
5 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
6 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
7 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
8 胡庆;高层电梯垂直运动的鲁棒控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 常胜;半挂汽车列车动态特性分析与鲁棒控制[D];吉林大学;2011年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;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 翟欢欢;基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计[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 郝伟;含有状态时滞和控制时滞系统的最优滑模扰动抑制[D];中国海洋大学;2010年
6 王建丽;四元数体上混合Lyapunov方程的解及其算法[D];广西民族大学;2010年
7 邓志会;线性不确定中立型时滞系统的鲁棒无源控制与滤波[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 刘志超;基于LQR和H∞的三自由度直升机多模型控制器设计[D];华东理工大学;2011年
9 李岷闽;循环风机控制器的研制[D];浙江大学;2010年
10 杨阳;基于供应链和鲁棒H∞控制的电力供应安全策略研究[D];华北电力大学(北京);2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李彤,贾英民;不确定时滞关联大系统的分散鲁棒可靠H_∞控制[J];北京航空航天大学学报;2005年05期
2 张昌凡,王耀南,何静;智能变结构状态观测器的研究[J];电工技术学报;2002年06期
3 李建锋;郝继红;冀慧敏;杨迪;黄海涛;;我国循环流化床锅炉发展现状以及未来[J];电力技术;2009年01期
4 牛培峰,杜忠义,南敬修,陆楚龙;循环流化床锅炉热工自动控制系统[J];动力工程;1993年04期
5 刘德昌,吴正舜,张世红,陈汉平;我国循环流化床锅炉的发展现状和建议[J];动力工程;2003年03期
6 廖明,吴宁,谢品芳;神经网络内模控制算法的研究[J];电气传动自动化;1998年04期
7 王妍;常玉连;纪锋;;油田注水生产系统预测及仿真[J];大庆石油学院学报;2007年02期
8 文新宇;张井岗;赵志诚;;内模控制研究综述[J];电气自动化;2003年01期
9 戴永彬;杨卫东;王少福;张明;戴永彬;王冬梅;;多变量预测解耦控制综述[J];电气自动化;2008年06期
10 白瑞林,李军;大纯滞后系统的Smith—NN预估控制[J];电子测量与仪器学报;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 徐耀群;混沌神经网络研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 杨旭华;神经网络及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2004年
3 李奇安;广义预测控制算法简化实现方法研究[D];浙江大学;2005年
4 刘秀湘;脉冲时滞系统的鲁棒稳定性、鲁棒控制和脉冲镇定研究[D];华南理工大学;2005年
5 张冠敏;复合波纹板式换热器强化传热机理及传热特性研究[D];山东大学;2006年
6 唐贤伦;混沌粒子群优化算法理论及应用研究[D];重庆大学;2007年
7 李志勇;迭代预测控制算法及其应用研究[D];中南大学;2006年
8 赵峥嵘;时滞系统的时滞相关稳定性及反馈控制[D];大连理工大学;2008年
9 马强;循环流化床锅炉燃烧系统建模与控制系统研究[D];华北电力大学(北京);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘璟;预估校正内点算法的改进及其在最优控制中的应用研究[D];中南大学;2007年
2 李云飞;基于神经网络的多变量解耦控制方法研究[D];大连理工大学;2007年
3 艾岭;广义预测控制在电阻炉温度控制中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 尧蓉欢;时滞系统的二自由度模糊控制器研究[D];中南大学;2010年
2 岳峰;液压圆锥破碎机系统智能控制的研究与设计[D];内蒙古科技大学;2012年
3 余倩倩;温室环境小气候模型的构建及智能控制算法的研究[D];南京农业大学;2010年
4 朱佳;具有测量数据丢失及系统时延的大系统鲁棒H_∞控制[D];南京邮电大学;2013年
5 付龙飞;基于总线的真空自耗电弧炉控制系统研究[D];西安石油大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黃文璋;;n阶常系数线性时滞微分方程无条件稳定的代数判据[J];安徽大学学报(自然科学版);1983年01期
2 黎阳生,陈兵,王银河,张嗣瀛;一类非线性不确定相似组合系统的鲁棒输出跟踪[J];东北大学学报;1999年06期
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4 陈东彦,徐世杰;线性时滞系统的二次稳定和二次镇定[J];哈尔滨工业大学学报;2000年05期
5 蒋慰孙;李三广;;容错控制系统的若干实际考虑[J];化工自动化及仪表;1992年03期
6 韩清龙,俞金寿;具有小滞后的连续控制系统的容错控制器设计[J];华东理工大学学报;1995年06期
7 俞元洪;超越函数Det(a_(ij)+b_(ij)e~(-λτ)—δ_(ij)λ)_(n×n)的零点全分布在复平面左半部的代数判定[J];科学通报;1984年23期
8 刘昌美;n阶定常线性中立型方程全时滞一致渐稳的充要的代数判定[J];科学通报;1985年12期
9 王龙,黄琳;区间有理函数严格正实性的有限检验[J];科学通报;1991年04期
10 秦元勋,俞元洪;一类时滞微分系统无条件稳定的条件[J];控制理论与应用;1984年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李伟;杜玉蕾;;广义预测控制在时滞系统中的应用[J];电脑应用技术;2009年02期
2 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
3 孙翔,王子栋,郭治;不确定线性系统的鲁棒稳定化设计[J];南京理工大学学报;1995年01期
4 李志虎,邵惠鹤;时滞系统输出反馈无源控制器设计[J];应用科学学报;2001年04期
5 武俊峰,吴鹏;时滞不确定线性系统的滑模控制[J];电机与控制学报;2005年02期
6 吕亮;李钟慎;;不确定时变时滞系统鲁棒H_∞反馈控制器的设计——LMI方法[J];计算技术与自动化;2006年01期
7 郑恩让;回立川;;时滞系统的云模型智能控制[J];计算机工程与应用;2006年26期
8 侯晓丽;;不确定非线性时滞系统的耗散性[J];河南工程学院学报(自然科学版);2008年01期
9 李俊余;王在华;;一类时滞系统Hurwitz稳定的简单判据[J];动力学与控制学报;2009年02期
10 高扬;周晓晶;;量子化时滞系统的H_∞控制分析[J];大庆师范学院学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王星;李智斌;;线性不确定时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性[A];第二十二届中国控制会议论文集(上)[C];2003年
2 韩清龙;俞金寿;;满足匹配条件的不确定性时滞系统鲁棒稳定性的新判据[A];管理科学与系统科学进展——全国青年管理科学与系统科学论文集(第4卷)[C];1997年
3 孙继涛;张银萍;;时变时滞不确定系统的滞后相关稳定性[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
4 李福明;彭建春;段广仁;;一种时滞系统鲁棒故障检测与分离的参数化方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 韩京清;;大时滞系统的自抗扰控制[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
6 全亚斌;许晓鸣;张卫东;陈佩;;一种MIMO时滞系统的辨识算法[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
7 夏元清;韩京清;;线性时滞系统的复合状态反馈镇定[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
8 孙玉华;陈广义;石卫红;;线性时滞系统的预测控制[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
9 夏元清;韩京清;;线性时滞系统H_∞降维无偏滤波器的设计[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
10 秦磊;付艳明;段广仁;;含有时滞的线性跳跃系统的保性能控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李志成;切换时滞系统的分析与控制[D];哈尔滨工业大学;2013年
2 李萍;切换时滞系统稳定性的若干问题研究[D];电子科技大学;2010年
3 李俊余;复系数时滞系统的稳定性与动态响应分析[D];南京航空航天大学;2010年
4 王勇;线性切换时滞系统的稳定性分析与控制[D];大连理工大学;2010年
5 徐娟娟;时滞系统若干控制问题的研究[D];山东大学;2013年
6 刘赟;切换时滞系统的稳定性分析与控制设计[D];上海交通大学;2013年
7 王东;切换时滞系统的H_∞滤波与故障检测[D];大连理工大学;2010年
8 祁伟;时滞系统与复杂动力学网络的研究[D];兰州大学;2009年
9 罗佳伟;几类高阶时滞系统的动力学与控制[D];吉林大学;2013年
10 邰治新;一大类时滞系统的若干关键理论问题研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏晓杰;离散T-S模糊时滞系统的模型降阶[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 张锋辉;嵌入式C/S架构服务器在时滞系统中的研究与应用[D];西华大学;2010年
3 宋琳;多传感器时滞系统的信息融合算法研究[D];上海交通大学;2010年
4 盖绍婷;在高速网络下时滞系统的最优扰动抑制研究[D];中国海洋大学;2010年
5 卢爽;时滞系统开环闭环控制方法同步的研究[D];兰州大学;2011年
6 李亚;时滞系统的稳定性与计算[D];浙江大学;2006年
7 王峰;时滞系统的辨识与控制[D];大连理工大学;2010年
8 李善强;时滞系统的鲁棒模型预测控制[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 张晋;时滞系统的H∞鲁棒控制策略研究[D];甘肃工业大学;2001年
10 陈宇杰;时滞系统的Smith预估控制研究[D];浙江大学;2006年
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