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不确定组合时滞系统分散控制若干问题的研究

刘晓志  
【摘要】:现代社会日益面临着研究并处理规模庞大、结构复杂的系统问题,使得大系统理论已经成为控制理论的一个专门领域。在大系统理论中,由于组合系统自身的特殊性(由若干个子系统相互关联组合而成)和存在的广泛性(如电机拖动系统、双提升系统、电网控制系统、化工系统等),确定了组合系统理论研究具有特殊重要的作用。 在实际工业过程的控制中,要想准确地建立控制对象的数学模型几乎是不可能的,因此难以用基于精确数学模型的现代控制理论来分析和综合一个实际被控对象。系统模型的不确定性对控制系统的性能具有很大的不良影响,甚者将会导致控制系统失去控制。另一方面,时滞现象在实际工程问题中也是普遍存在的。时滞的存在不仅使得系统的分析与综合变得更加复杂和困难,同时也往往是导致系统不稳定和系统性能变差的根源。因此,研究不确定时滞系统鲁棒控制具有十分重要的理论意义和实际应用价值。 本文针对不确定组合时滞系统讨论了鲁棒稳定性分析及鲁棒镇定控制器的设计问题,特别是对具有范数有界时变参数不确定性的组合时滞系统的一些鲁棒分散控制问题作了研究。基于Lyapunov稳定性理论,采用二次镇定概念、Lyapunov方法及线性矩阵不等式(LMI)技术等为主要处理手段,分别通过状态反馈和输出反馈研究了不确定组合时滞系统的鲁棒分散镇定问题、给定二次型性能指标的保成本控制问题等。 主要研究工作包括: 1.针对一类不确定组合时滞系统,采用状态反馈研究了鲁棒分散二次镇定问题。系统不仅状态具有多时变时滞,还含有输入时滞,而且系统的参数不确定项是非线性的。基于LMI给出了系统可鲁棒镇定的充分条件,设计的分散无记忆


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