不确定线性时滞系统的鲁棒控制研究

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在控制系统的设计过程中,用数学模型来完全反映一个实际的被控对象几乎是不可能的,因为被控对象的复杂性使得我们得到的模型跟实际对象的特性之间存在一定的差距,这种差距可以视为系统模型的不确定性。另一方面,在许多实际系统中还存在时滞现象,而时滞特征常常又会导致系统的不稳定或系统的动态响应性能低下。因此,对具有时滞的不确定系统进行研究具有重要的理论和现实意义,也是当前控制界研究的热点乙一。对于时滞现象和不确定性同时存在的系统,已经有许多控制学者在研究,并且得到了很好的结果,但在许多实际系统中,除了具有时滞现象和不确定性以外,还会受到非线性因素的影响,最常见的非线性因素之一就是饱和现象。本文针对这类系统,采用新的Lyapunov泛函,利用凸组合处理饱和函数,用算例说明了所得结果具有较小的保守性。本文的主要成果如下:1.用线性矩阵不等式方法研究区间时滞系统,首先研究了区间时滞系统的稳定性,然后推广到不确定区间时滞系统的鲁棒稳定性分析,给出了系统能够鲁棒镇定的充分条件以及状态反馈控制器,同时给出数值算例,利用MATLAB中LMI工具箱进行仿真,说明了定理的有效性和合理性。2.针对含有饱和执行器的一类不确定时滞系统,利用凸组合处理饱和函数,利用积分不等式恰当处理积分项,利用线性矩阵不等式给出了闭环系统渐近稳定的充分条件,并给出了估计吸引域的算法。设计了无记忆状态反馈镇定控制器,同时给出了数值算例,利用MATLAB中LMI工具箱进行仿真,说明了定理的有效性和合理性。
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