不確定時(shí)滯系統(tǒng)魯棒H-,∞-控制.pdf

1、在所有的實(shí)際系統(tǒng)中，不可避免地要遇到各種不確定性，諸如未建模動(dòng)態(tài)、結(jié)構(gòu)性的參數(shù)不確定性、工作環(huán)境的變化、降階及線性化近似以及外部干擾的不確定性等。一般這些不確定性并非不可度量的，通常能給出這些不確定性大小的某種約束，魯棒控制理論正是處理系統(tǒng)模型具有不確定性的有效方法。另一方面，在大多數(shù)實(shí)際工業(yè)過程控制系統(tǒng)中一般會(huì)存在時(shí)滯現(xiàn)象，這種時(shí)滯在工業(yè)裝置尺寸較大的情形下體現(xiàn)地尤其明顯?；旧鲜遣豢杀苊獾模髴T性環(huán)節(jié)、傳輸過程、復(fù)雜的在線分析儀、石

2、油化工和冶金工業(yè)過程中的容量滯后和傳輸延時(shí)等不可避免地會(huì)導(dǎo)致滯后現(xiàn)象，而這些滯后特性往往會(huì)嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)的性能指標(biāo)，甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定性。因此時(shí)滯系統(tǒng)的研究同樣具有重要的理論和實(shí)際工程意義，而且歷來是控制理論研究的熱點(diǎn)之一。 本論文的研究主題是不確定時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒H∞控制問題，并且致力于研究具有時(shí)變的不確定性的時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒H∞控制器的設(shè)計(jì)?；贚yapunov方法、線性矩陣不等式(LMI)技術(shù)，以及代數(shù)等式、不

3、等式變換技巧等主要處理手段，通過狀態(tài)反饋以及輸出反饋分別研究了幾類時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒H∞控制器的設(shè)計(jì)問題。主要研究內(nèi)容包括具體內(nèi)容如下: 1. 針對(duì)一類狀態(tài)和控制輸入同時(shí)存在不確定性的具有時(shí)變的時(shí)滯系統(tǒng)，使用線性矩陣不等式方法研究了其H∞反饋控制器的分析與設(shè)計(jì)。給出系統(tǒng)具有H∞性能 一個(gè)線性矩陣不等式（LMI）條件，并通過建立受條件約束的線性矩陣不等式的描述，給出系統(tǒng)的一個(gè) -次優(yōu)狀態(tài)反饋H∞控制律的設(shè)計(jì)方法。最后用一個(gè)算例驗(yàn)證了該

4、設(shè)計(jì)方法的優(yōu)越性和有效性。 2. 針對(duì)一類狀態(tài)和控制輸入同時(shí)存在不確定性的具有時(shí)變的時(shí)滯系統(tǒng)，使用線性矩陣不等式方法研究了其魯棒H∞輸出反饋控制問題。目的是設(shè)計(jì)一個(gè)H∞輸出反饋控制律使得加入輸出反饋后的閉環(huán)系統(tǒng)廣義二次穩(wěn)定且具有H∞性能 。通過Lyapunov泛函分析方法，建立受條件約束的線性矩陣不等式(LMI)的描述，得到了系統(tǒng)存在H∞輸出反饋控制律的充分必要條件，并且給出系統(tǒng)的一個(gè) -次優(yōu)狀態(tài)反饋H∞控制律的嚴(yán)格線性矩陣不等

5、式設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟。 3. 針對(duì)一類狀態(tài)和控制輸入同時(shí)存在不確定性的具有時(shí)變的時(shí)滯的廣義系統(tǒng)，使用線性矩陣不等式方法研究了其H∞控制問題。目的是設(shè)計(jì)一個(gè)H∞狀態(tài)反饋控制律使得加入狀態(tài)反饋后的閉環(huán)系統(tǒng)廣義二次穩(wěn)定且具有H∞性能 。通過Lyapunov泛函分析方法，建立受條件約束的線性矩陣不等式(LMI)的描述，得到了系統(tǒng)存在H∞狀態(tài)反饋控制律的充分必要條件，并且給出系統(tǒng)的一個(gè) -次優(yōu)狀態(tài)反饋H∞控制律的嚴(yán)格線性矩陣不等式設(shè)計(jì)方法