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非线性时滞网络化系统的鲁棒H_∞控制研究

作　者: 孙晓岭
导　师: 仇计清
学　校: 河北科技大学
专　业: 应用数学
关键词: 非线性系统时滞网络化系统线性矩阵不等式(LMI) 鲁棒H_∞控制
分类号: O231
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 27次
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内容摘要

随着网络化技术和计算机应用技术的快速发展，促进了电脑信息、通信网络、系统控制等高端技术的快速发展，从而一种新型的控制系统——网络化控制系统应运而生。网络化控制系统在信息化的今天，除了能符合当代科学技术的发展趋势外，还能够在各学科领域中得到广泛应用。本文针对非线性时滞网络化系统的鲁棒H_∞控制进行了研究，主要工作如下：1)研究了非线性时滞系统的鲁棒H_∞控制问题。通过利用模糊T-S模型对系统进行描述，针对传感器或执行器失效的情况下，提出使闭环系统稳定的线性无记忆状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法，并根据李雅普诺夫稳定性理论和线性不等式方法，给出了系统稳定的充分条件。仿真算例表明了此方法的可行性和有效性。2)研究了网络控制系统的主要特点及其面对的问题，对其进行了时延与鲁棒H_∞稳定性分析并建立了其数学模型。同时设计出了γ次优H_∞保性能控制器。最后结合一个典型特例进行了数值仿真。从仿真结果来看，达到了系统的稳定性和鲁棒性能要求。3)针对非线性时滞网络化系统进行了鲁棒镇定分析，根据Lyapunov泛函的第二种形式推导出了在线性积分不等式下的时滞依赖的稳定与镇定的判据。该判据在结果上具有较少保守性，尤其是在一个不确定分布时滞系统的分布延迟属于某一区间的情况下，该结果能够便捷检查鲁棒稳定和鲁棒镇定。4)研究了非线性时滞网络化系统的鲁棒H_∞控制，首先传感器节点以固定周期采用时间驱动方式，对其进行离散化，然后设计了离散动态输出反馈鲁棒H_∞控制器和鲁棒H_∞滤波器，所得的结论以线性矩阵不等式形式给出，并用Matlab中的LMIControl Toolbox进行系统仿真。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 研究的目的和意义  9-10
  1.2 研究现状  10-14
    1.2.1 网络控制系统的研究现状  10-11
    1.2.2 鲁棒控制系统的现状  11-13
    1.2.3 H∞控制系统的研究现状  13
    1.2.4 线性矩阵不等式(LMIs)的概述  13-14
  1.3 本文的主要引理  14-15
  1.4 本文主要研究内容  15-17
第2章基于非线性时滞系统的鲁棒H∞控制研究  17-23
  2.1 问题描述  17-19
  2.2 主要结论  19-22
  2.3 数值仿真  22
  2.4 本章小结  22-23
第3章网络化控制系统的时延与鲁棒H∞稳定性分析研究  23-29
  3.1 问题描述  23-26
  3.2 主要结论  26
  3.3 数值仿真  26-27
  3.4 本章小结  27-29
第4章非线性时滞网络化系统的鲁棒镇定分析研究  29-37
  4.1 问题描述  29-31
  4.2 主要结论  31-34
  4.3 数值仿真  34
  4.4 本章小结  34-37
第5章非线性时滞网络化系统的鲁棒H∞控制研究  37-41
  5.1 问题描述  37-39
  5.2 主要结论  39
  5.3 数值仿真  39-40
  5.4 本章小结  40-41
结论  41-42
参考文献  42-50
攻读硕士学位期间所发表的论文  50-51
致谢  51

非线性时滞网络化系统的鲁棒H_∞控制研究

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