学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一类时滞切换系统的分析与控制

作　者: 王荣浩
导　师: 向峥嵘
学　校: 南京理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 非线性时滞切换系统 H_∞性能 L_∞性能鲁棒可靠控制异步切换镇定驻留时间平均驻留时间非脆弱观测器
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 189次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

时滞切换系统由于其广泛的工程背景和重要的理论研究价值越来越受到众多学者的关注。考虑到实际系统中不可避免地会含有一定程度的非线性,并且许多非线性系统满足Lipschitz条件,所以本文研究了一类满足Lipschitz条件的非线性时滞切换系统分析与综合设计的若干问题,主要内容如下:研究了一类非线性时滞切换系统的稳定性,H_∞性能及L_∞性能。对于具有常时滞的非线性切换系统的指数稳定性问题,以一组线性矩阵不等式的形式给出了系统指数稳定性的充分条件,所得结果可以退化为线性时滞切换系统的指数稳定性条件。基于所得到的指数稳定性条件,利用线性矩阵不等式技术,进一步分析了系统的H_∞性能以及L_∞性能,并分别给出了性能界的求解方法。研究了一类非线性时滞切换系统的鲁棒H_∞可靠控制器与L_∞可靠控制器的设计。通过将故障执行器输入视为新的干扰信号,利用H_∞控制和L_∞控制的思想,分别讨论了含有时变有界不确定参数和执行器故障的非线性时滞切换系统的鲁棒H_∞可靠控制和鲁棒L_∞可靠控制问题,使得系统在故障容许范围内对有限能量干扰和持续有界能量扰动具有一定程度的抑制作用。考虑到控制器切换与系统切换之间往往不是同步的,研究了异步切换下的非线性时滞切换系统的鲁棒镇定设计。基于驻留时间方法,对于具有固定时滞的切换系统,讨论了在控制器和系统之间存在切换不同步的现象时,系统的镇定设计,通过求解一组矩阵不等式,得到了子系统相应的控制律,并给出了使系统保持指数稳定所需要的驻留时间的下界值。基于平均驻留时间方法,对于非线性时变时滞切换系统和非线性离散时滞切换系统,分别给出了控制器和切换律的设计方法。通过求解一组不等式和方程,可以分别得到使系统保持指数稳定所需要的平均驻留时间的下界值及控制器与系统之间的匹配切换时间段与不匹配切换时间段所应满足的比率。提出了非脆弱观测器的概念,基于驻留时间方法和平均驻留时间方法分别研究了一类非线性连续时滞切换系统和离散时滞切换系统的非脆弱观测器设计。在系统满足一定的驻留时间或平均驻留时间的条件下,通过求解一组线性矩阵不等式,分别得出了系统的非脆弱观测器增益阵。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景和意义  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 切换系统研究概况  10-12
    1.2.2 时滞系统的研究概况  12-13
    1.2.3 时滞切换系统的研究概况  13-14
  1.3 本文主要工作  14-16
2 非线性时滞切换系统的性能分析与鲁棒可靠控制  16-34
  2.1 非线性时滞切换系统的鲁棒H_∞可靠控制  16-28
    2.1.1 问题描述与预备知识  16-18
    2.1.2 具有H_∞性能的稳定性条件  18-22
    2.1.3 鲁棒H_∞可靠控制器设计  22-27
    2.1.4 数值例子  27-28
  2.2 非线性时滞切换系统的鲁棒L_∞可靠控制  28-33
    2.2.1 问题描述与预备知识  28-29
    2.2.2 具有L_∞性能的稳定性条件  29-30
    2.2.3 鲁棒L_∞可靠控制器设计  30-32
    2.2.4 数值例子  32-33
  2.3 本章小结  33-34
3 异步切换下的非线性时滞切换系统的鲁棒镇定  34-64
  3.1 非线性常时滞切换系统的异步切换鲁棒镇定  35-45
    3.1.1 问题描述和预备知识  35-36
    3.1.2 非线性常时滞切换系统的镇定  36-43
    3.1.3 非线性常时滞切换系统的鲁棒镇定  43-44
    3.1.4 数值例子  44-45
  3.2 非线性时变时滞切换系统的异步切换鲁棒镇定  45-55
    3.2.1 问题描述和预备知识  45-46
    3.2.2 非线性时变时滞切换系统的镇定  46-53
    3.2.3 非线性时变时滞切换系统的鲁棒镇定  53-54
    3.2.4 数值例子  54-55
  3.3 非线性离散时滞切换系统的异步切换鲁棒镇定  55-63
    3.3.1 问题描述和预备知识  55-57
    3.3.2 非线性离散时滞切换系统的镇定  57-60
    3.3.3 非线性离散时滞切换系统的鲁棒镇定  60-62
    3.3.4 数值例子  62-63
  3.4 本章小结  63-64
4 非线性时滞切换系统的非脆弱观测器设计  64-77
  4.1 非线性连续时滞切换系统的非脆弱观测器设计  64-70
    4.1.1 问题描述与预备知识  64-65
    4.1.2 非脆弱观测器设计  65-68
    4.1.3 数值例子  68-70
  4.2 非线性离散时滞切换系统的非脆弱观测器设计  70-76
    4.2.1 问题描述与预备知识  70-71
    4.2.2 非脆弱离散观测器设计  71-74
    4.2.3 数值例子  74-76
  4.3 本章小结  76-77
5 总结与展望  77-79
致谢  79-80
参考文献  80-87
附录  87

一类时滞切换系统的分析与控制

内容摘要

全文目录

相似论文