一类不确定非线性时滞系统的鲁棒控制问题研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuyun
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在实际的动力学系统中,时滞现象是普遍存在的,这常常是破坏系统稳定性,影响系统控制性能的主要因素。同时,由于建模误差、测量误差、线性逼近和无法预测的外部干扰等多种原因,系统的数学模型中不可避免地要含有不确定因素。因此,研究不确定时滞系统的鲁棒控制具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本文针对一类不确定非线性时滞系统,引入时滞分割的思想,基于Lya-punov稳定性原理,采用线性矩阵不等式方法,研究了系统的鲁棒稳定性分析和鲁棒控制器设计问题,导出了基于LMI的不确定非线性时滞系统的鲁棒稳定性判据,设计了基于状态反馈的鲁棒控制器。设计的控制器切实可行,而且在充分利用时滞信息的基础上尽量减少了保守性。具体的研究内容体现在以下几个方面:(1)针对一类不确定非线性时滞系统,应用时滞分割的方法,分析系统的鲁棒稳定性。定理由线性矩阵不等式给出,可由MATLAB工具箱求解。最后的数值算例证明了新的定理的优越性。(2)针对一类不确定非线性时滞系统,利用时滞分割的方法,讨论其鲁棒控制器的设计问题。首先给出名义系统鲁棒镇定的充分条件,进而给出鲁棒状态反馈控制器的设计方法及表达式,然后扩展到参数不确定的非线性时滞系统,并通过数值算例证明文中结果的有效性和具有较小的保守性。(3)针对一类不确定非线性时滞系统,利用时滞分割的方法,讨论其鲁棒H∞控制问题。首先对名义系统进行H∞性能分析,进而设计H∞状态反馈控制律使得系统稳定且具有给定的H∞干扰抑制度γ,然后扩展到参数不确定的非线性时滞系统,并通过数值算例证明文中结果的有效性和具有较小的保守性。
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