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不确定时滞系统的稳定性分析及鲁棒可靠控制

彭高丰  
【摘要】: 随着科学技术的飞速发展,工业设备日趋复杂,设备运行的安全性和可靠性越来越引起人们的重视。本文主要针对不确定时滞系统研究了两类执行器或传感器失效情况下的鲁棒可靠控制和稳定性分析。并把部分结论运用到网络化控制系统进行鲁棒可靠性控制研究。主要研究结果如下: 1.研究不确定Lurie时滞系统的鲁棒稳定性问题。首先通过线性矩阵不等式方法,给出了时滞不确定系统的鲁棒稳定性判据。给出数例验证了文中所给结论的有效性,并给出了仿真结果。 2.研究一类简单不确定时滞系统在执行器或传感器失效情况下的鲁棒可靠问题。首先基于积分二次约束,结合Lyapunov泛函和线性矩阵不等式,得到了不确定时滞系统的时滞相关稳定性判据。同时通过线性矩阵不等式方法设计了积分二次约束鲁棒可靠控制。给出数例和仿真说明了本章方法的可行性和有效性。 3.研究不确定Lurie时滞系统在执行器或传感器失效情况下的鲁棒可靠问题。首先基于积分二次约束性,结合Lyapunov泛函和线性矩阵不等式,得到了无扰动Lurie时滞系统具有鲁棒可靠控制的时滞相关稳定性判据。然后通过推导获得了不确定Lurie时滞系统的时滞相关稳定性判据。同时通过线性矩阵不等式方法设计了积分二次约束鲁棒可靠控制。最后通过数例和仿真验证了本章方法的可行性和有效性。 4.研究了时滞时变不确定网络化控制系统执行器或传感器失效情况下的鲁棒可靠控制问题。首先基于时滞鲁棒可靠控制中的部分理论及完整性容错控制理论,针对网络化控制系统的时变时滞,建立了离散的时变数学模型,对传感器或执行器的失效问题进行了讨论。然后通过推导,获得了连续的时变不确定时滞网络控制系统对执行器失效具有完整性的充分条件,设计了鲁棒可靠控制器。仿真结果验证了该方法的有效性,而且使系统具有良好的动态性能。


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