学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

线性不确定系统的控制与滤波

作　者: 刘彦昌
导　师: 李艳辉
学　校: 大庆石油学院
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 时滞系统线性矩阵不等式 H_∞控制 H_∞滤波
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 53次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在工业控制、航空航天、通信等领域存在着大量的随机信号,我们需要知道这些信号的值来了解系统的状况并对其进行控制。由于种种原因,这些信号中不可避免的混有噪声或无法被直接测量。另一方面,在实际控制过程中,虽然复杂工业过程与控制对象可以用线性数学模型来描述,但总有一些未知因素存在,鲁棒控制理论正是基于这一实际背景产生和发展的。本文研究了线性不确定系统的控制与滤波问题,即鲁棒综合问题,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式理论给出了线性不确定系统满足不确定性范数有界的条件时滞相关和时滞无关存在的充分条件,用实例验证了所设计控制器能够消除或减少系统中的模型化误差及其本身和外部的扰动信号等不确定性的影响,借助Matlab的设计软件对系统进行了仿真研究。对于不确定线性时滞系统的H∞控制问题,保证闭环系统渐进稳定且具有理想的性能指标,通过加零项使所得的结果具有更弱的保守性。讨论了基于LMI理论的鲁棒卡尔曼滤波以及从系统的H∞性能出发的鲁棒H∞滤波算法,对具体的例子进行滤波仿真,并将二者进行比较。并对鲁棒L1/H∞多目标控制器在汽车主动悬架系统中应用做了相应的研究。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章概述  8-13
  1.1 鲁棒控制理论的提出与发展  8-9
  1.2 鲁棒控制理论研究的意义  9-10
  1.3 滤波理论的产生及其意义  10-11
  1.4 滤波理论的发展及研究现状  11-13
第二章线性矩阵不等式及系统性能分析  13-23
  2.1 系统的不确定性描述  13-14
  2.2 线性矩阵不等式  14-19
    2.2.1 线性矩阵不等式的一般表示  14
    2.2.2 可以转化为线性矩阵不等式表示的问题  14-18
    2.2.3 非严格线性矩阵不等式  18
    2.2.4 一些标准的线性矩阵不等式问题  18-19
  2.3 Lyapunov稳定性定理  19-23
    2.3.1 稳定性定义  19-21
    2.3.2 稳定性判据  21-23
第三章线性不确定时滞系统控制器的设计  23-36
  3.1 引言  23-24
  3.2 线性不确定时滞无关控制系统的状态反馈控制器的设计  24-27
    3.2.1 主要结果以及推导过程  24-26
    3.2.2 设计以及仿真实例  26-27
  3.3 线性不确定时滞相关控制系统无记忆状态反馈控制器的设计  27-31
    3.3.1 问题的描述  27-28
    3.3.2 主要结果以及推导过程  28-30
    3.3.3 设计以及仿真实例  30-31
  3.4 线性不确定时滞控制系统的H_∞控制  31-34
    3.4.1 问题的描述  31-32
    3.4.2 主要结果  32-34
    3.4.3 数值例子  34
  3.5 本章小结  34-36
第四章不确定线性系统的鲁棒卡尔曼滤波和鲁棒H_∞滤波  36-49
  4.1 问题描述  36-37
  4.2 不确定系统的鲁棒卡尔曼滤波器设计  37-40
  4.3 不确定系统的鲁棒卡尔曼滤波仿真  40-42
    4.3.1 例子  40-41
    4.3.2 鲁棒卡尔曼滤波器的设计结果  41-42
  4.4 不确定系统的鲁棒H_∞滤波器设计  42-46
  4.5 不确定系统的系统鲁棒H_∞滤波仿真  46-47
    4.5.1 例子  46-47
    4.5.2 鲁棒H_∞滤波器的设计结果  47
  4.6 不确定系统的系统鲁棒卡尔曼滤波和鲁棒H_∞滤波的比较  47-48
  4.7 本章小结  48-49
第五章汽车主动悬架系统的鲁棒L_1/H_∞多目标控制  49-58
  5.1 问题描述  49-52
  5.2 参数依赖状态反馈多目标控制器的设计  52-54
  5.3 仿真研究  54-57
  5.4 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
详细摘要  63-79

线性不确定系统的控制与滤波

内容摘要

全文目录

相似论文