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状态饱和约束下的离散时间系统的鲁棒控制

王留海  
【摘要】:饱和现象普遍存在生物、工程及社会经济等实际系统中,饱和约束是计算机控制、数字信号处理等领域中不可避免的问题,也是数字滤波器设计、神经网络控制等领域中的常见问题.因此,研究含有饱和非线性状态约束系统的控制问题是十分必要的.本文主要研究了含有饱和非线性状态约束的离散时间系统鲁棒控制问题.首先综述了离散时间系统鲁棒控制的发展概况和研究现状,给出本文所需的基础知识和基础理论,针对含有饱和非线性约束的离散时间系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统渐近稳定的充分条件和控制器设计方法.具体的研究工作如下:针对含有饱和非线性状态约束的离散时间系统,研究了其保性能控制问题,利用Lyapunov方法,以线性矩阵不等式的形式,给出了该系统状态反馈控制器的存在条件和设计方法.讨论了一类具有状态和控制输入时滞不确定离散系统的保性能控制问题,通过建立和求解一个凸优化问题,得到系统最优保性能控制器.研究了一类具有扰动和饱和非线性状态约束的离散时间系统的鲁棒_∞控制问题,对系统进行了-次优_∞性能分析,由此得到_∞最优控制器的设计方法.


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