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仿射不确定广义系统的鲁棒耗散性分析及控制

作　者: 刘立萍
导　师: 董心壮
学　校: 青岛大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 仿射不确定性广义二次稳定线性矩阵不等式严格耗散
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 26次
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内容摘要

广义系统是一类更一般化并有着广泛应用背景的动力系统,已经被用来描述许多的实际系统,如经济系统、电子网络、电力系统、机器人系统和宇航系统等,因此对它的研究具有重要的理论和应用价值。耗散性理论在控制系统的研究中起着十分重要的作用。其本质涵义是存在一个非负的能量函数(即存储函数),使得系统的能量损耗总小于给定的能量供给率。实际上,耗散性理论是圆判据定理、Kalman-Yacubovitch引理、界实引理以及无源性理论的广义化。在实际的工程控制系统中,往往由于建模误差、量测误差、工作环境的变化等因素的影响,使得系统中不确定性的存在是客观且必然的。而这些不确定性常常会破坏系统的稳定性或者使系统的其它性能不能够继续保持,所以研究不确定系统的鲁棒性分析与综合问题是非常必要的。本文主要研究仿射不确定广义系统的鲁棒耗散性分析及鲁棒耗散控制问题。利用参数依赖的Lyapunov函数,通过线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了保证仿射不确定广义系统广义二次稳定且严格耗散的多个充分条件,并对这些充分条件之间的关系进行了分析与讨论。另外,利用参数无关和参数依赖的Lyapunov函数分别给出了状态反馈鲁棒耗散控制器的存在条件,并利用线性矩阵不等式(LMI)的解构造了相应的控制器,保证闭环仿射不确定广义系统广义二次稳定且严格耗散。上述的全部理论结果均通过数值算例进行了验证。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-5
第一章绪论  5-17
  1.1 广义系统结构特征及其应用背景  5-7
  1.2 广义系统的研究方法  7-8
  1.3 鲁棒性及鲁棒控制的基本概念  8-9
  1.4 模型的不确定性  9-11
    1.4.1 模型不确定性的分类  9-10
    1.4.2 不确定状态空间模型  10-11
  1.5 不确定广义系统鲁棒分析及鲁棒控制问题的研究现状  11-13
  1.6 耗散控制的研究意义与发展现状  13-14
    1.6.1 耗散控制的研究意义  13
    1.6.2 耗散控制的发展现状  13-14
  1.7 课题的研究意义及全文的结构安排  14-17
第二章仿射不确定广义系统的鲁棒耗散性分析  17-23
  2.1 引言  17
  2.2 系统描述和预备知识  17-19
  2.3 主要结果  19-21
  2.4 数值算例  21-22
  2.5 结论  22-23
第三章仿射不确定广义系统的鲁棒严格耗散性分析  23-35
  3.1 系统描述和预备知识  23-24
  3.2 鲁棒严格耗散性分析  24-30
  3.3 数值算例  30-33
  3.4 结论  33-35
第四章仿射不确定广义系统的状态反馈鲁棒耗散控制  35-45
  4.1 引言  35
  4.2 系统描述和预备知识  35-38
  4.3 状态反馈鲁棒耗散控制  38-42
  4.4 数值算例  42-44
  4.5 结语  44-45
第五章结论与展望  45-47
参考文献  47-51
攻读学位期间的研究成果  51-53
附录  53-73
  主要符号说明  53
  仿真程序  53-73
致谢  73-75

仿射不确定广义系统的鲁棒耗散性分析及控制

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