基于小增益理论的网络系统H_∞滤波器设计方法研究

发布时间：2017-04-28 09:09

  本文关键词：基于小增益理论的网络系统H_∞滤波器设计方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：网络控制系统是通过网络连接控制器、传感器与执行器而形成的闭环系统,具有较高的容错与故障诊断能力,安装与维护简单,能有效减少系统的体积、增加系统的灵活性和可靠性等优点。但由于网络的引入而引起的信号在通信通道传输时出现的时滞现象,受网络带宽限制信号传输需要量化处理且有可能引起数据包丢失,由设备本身或现场环境而引起的非线性因素,以及系统的状态信号不能直接测量而引入的状态估计问题等,关于这些因素对系统性能影响的分析与研究,已成为控制界的研究热点,而运用小增益理论的方法设计合理的滤波器来优化网络控制系统H_∞性能问题并未得到充分考虑。小增益理论是输入输出稳定方法的理论基础,基于此方法得出的结论具有更小的保守性,尤其处理时变时滞问题时更具有有效性。本文基于小增益理论,重点研究网络控制系统中滤波器设计时出现的时滞、量化、非线性等问题。(1)分析离散时滞系统的量化H_∞滤波问题。通过两项近似的模型转换,系统的量化H_∞滤波问题处理成了小增益问题;结合小增益理论和线性矩阵不等式技术,提出了使量化滤波误差系统具有H_∞性能水平的新的充分性稳定条件。(2)考虑具有量化和随机传感器非线性的离散时滞系统的H_∞滤波问题。非线性是随机产生的,随机变量服从伯努利分布,采用非线性分解技术来处理非线性项;给出了保证误差系统均方稳定的依赖LMI的充分条件。(3)讨论具有扇形有界非线性的离散时滞系统的量化H_∞滤波问题。同样采用小增益方法处理由量化误差而得到的不确定项;在同时考虑系统具有扇形有界非线性情况下,给出了具有量化的H_∞滤波器设计方法。
【关键词】：网络控制系统 小增益理论 时变时滞 量化 非线性 H_∞滤波
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 选题背景及研究意义10-11
• 1.2 网络控制系统研究现状11-13
• 1.2.1 时滞研究现状11-12
• 1.2.2 量化及滤波研究现状12-13
• 1.2.3 小增益理论研究现状13
• 1.3 本文的主要工作13-16
• 第2章 预备知识16-20
• 2.1 标准H_∞性能指标16-17
• 2.2 一些引理17-19
• 2.3 本文使用的符号19-20
• 第3章 离散时滞系统量化H_∞滤波20-36
• 3.1 引言20
• 3.2 具有量化的H_∞滤波器设计20-35
• 3.2.1 问题描述20-24
• 3.2.2 H_∞滤波器设计24-32
• 3.2.3 仿真算例32-35
• 3.3 结论35-36
• 第4章 非线性不确定离散系统量化H_∞滤波36-52
• 4.1 引言36-37
• 4.2 具有随机非线性的量化H_∞滤波器设计37-51
• 4.2.1 问题描述37-42
• 4.2.2 H_∞滤波器设计42-47
• 4.2.3 仿真算例47-51
• 4.3 结论51-52
• 第5章 具有量化和非线性离散时滞系统H_∞滤波52-70
• 5.1 引言52
• 5.2 具有扇形有界非线性的离散时滞系统量化H_∞滤波器设计52-69
• 5.2.1 问题描述及预备知识52-59
• 5.2.2 H_∞滤波器设计59-66
• 5.2.3 仿真算例66-69
• 5.3 结论69-70
• 第6章 结论与展望70-72
• 参考文献72-78
• 在学期间研究成果78-79
• 致谢79-80

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本文编号：332525