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具有输入饱和的关联时滞大系统的研究

米焕荣  
【摘要】:时滞关联大系统的研究是近年来控制领域的一个热点,并且日益受到人们的关注。在一些条件下,有些问题只能用时滞关联大系统加以描述,例如:航空航天系统模型等。输入含有饱和因子是一个普遍的非线性现象,若不考虑输入饱和因子而设计控制器,则无法保证闭环系统的稳定性。近年来,已有文献对具有输入饱和的大系统进行研究,而对具有输入饱和的时滞关联大系统的研究却并不多见。 论文研究了具有输入饱和的时滞大系统的控制问题,采用Lyapunov方法,结合线性矩阵不等式理论,给出系统的稳定条件及H∞控制器、无源控制器和H∞保性能控制器的设计方法。论文的主要研究内容如下: 首先,研究了一类具有饱和因子的滞后关联大系统的分散控制问题,并给出了分散控制状态反馈控制器的设计方法。 其次,研究了一类具有输入饱和的关联时滞大系统的无源控制问题。并给出了无源化状态反馈控制器的设计方法。 接着,研究了一类具有输入饱和的多时滞大系统的H∞控制问题。给出了状态反馈控制器的存在条件和设计方法,并通过数值算例说明该方法的有效性。 最后,针对一类具有输入饱和的时滞大系统,研究了该系统的H∞保性能控制器设计问题。通过构造Lyapunov函数,结合Schur补引理,采用线性矩阵不等式(LMI)方法得到了系统稳定的充分条件及保性能指标,并给出相应的状态反馈H∞保性能控制器的设计方法。


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