网络环境下切换系统的鲁棒控制及滤波研究
本文选题:切换系统 + 分布时滞 ; 参考:《东北石油大学》2017年硕士论文
【摘要】:考虑到分布时滞现象普遍存在于系统中,如机械传输过程、锅炉温度控制过程在不同位置上会有信号接收的时间差,如果不考虑此现象,系统的性能可能会受到影响,因此如何有效降低分布时滞对系统的影响具有重要的研究意义。本文主要研究具有分布时滞的切换系统的鲁棒控制及滤波问题,其中包含:具有分布时滞的离散切换系统鲁棒控制、具有分布时滞的连续切换系统滤波、无线传感器网络环境下离散切换系统滤波。本文采用的主要方法有:运用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和线性不等式方法,还运用了平均驻留时间法以及通过技巧构造泛函的差分,得到满足性能指标的充分条件。其中,平均驻留时间法与周期切换法不同,子系统有着各自的平均驻留时间,很好地降低了系统的保守性。首先,针对具有分布时滞的离散切换系统和连续切换系统分别研究了鲁棒H?状态反馈控制、H?动态输出反馈控制,在任意切换信号下,给出系统稳定的性能指标,进而设计出状态反馈控制器以及输出反馈控制器,并给出数值算例进行验证。其次,研究了连续切换系统的滤波问题,采用平均驻留时间法和全等变换处理方法,建立具有分布时滞的连续切换系统的H?性能准则和2L L?-性能准则,设计出滤波器使得滤波误差系统渐近稳定,并通过LMI技术得到可行的滤波器参数矩阵。仿真证明所设计的方法可行。最后,针对具有分布时滞和随机测量数据丢失的离散切换系统,研究其H?滤波和2L L?-滤波问题。将测量数据丢失采用已知概率的Bernoulli随机序列描述,构造时滞依赖的泛函,利用平均驻留时间法得到满足性能指标的充分条件,将滤波器的设计转化为一组线性矩阵不等式的求解。最后数值仿真验证了方法是可行的。
[Abstract]:Considering that distributed time-delay phenomena generally exist in the system, such as mechanical transmission process, boiler temperature control process will have time difference in different positions, if this phenomenon is not taken into account, the performance of the system may be affected. Therefore, how to reduce the influence of distributed delay on the system is of great significance. In this paper, the robust control and filtering problems for switched systems with distributed delays are studied, which include: robust control for discrete switched systems with distributed delays, filtering for continuous switched systems with distributed delays, and robust control for switched systems with distributed delays. Filtering of discrete switched Systems in Wireless Sensor Networks. The main methods used in this paper are as follows: the Lyapunov-Krasovskii functional method and the linear inequality method are used, the average residence time method and the difference of the functional are constructed by the technique, and the sufficient conditions to satisfy the performance index are obtained. The average resident time method is different from the periodic switching method, and the subsystem has its own average resident time, which reduces the conservatism of the system. First of all, robust H _ (2) is studied for discrete switched systems with distributed delay and continuous switched systems. State feedback control? Dynamic output feedback control, under arbitrary switching signal, gives the stable performance index of the system, then designs the state feedback controller and output feedback controller, and gives a numerical example to verify the stability of the system. Secondly, the filtering problem of continuous-switched systems is studied. By using the mean dwell time method and the full transformation method, the H _ (?) of continuous switched systems with distributed delay is established. The filter is designed to make the filter error system asymptotically stable, and the feasible filter parameter matrix is obtained by LMI technique. The simulation results show that the proposed method is feasible. Finally, for discrete switched systems with distributed delay and random measurement data loss, the H? Filtering and 2L L- filtering problems. The Bernoulli random sequence of known probability is used to describe the measurement data loss, and the time-delay dependent functional is constructed, and the sufficient condition to satisfy the performance index is obtained by using the mean residence time method. The design of the filter is transformed into the solution of a set of linear matrix inequalities (LMIs). Finally, numerical simulation shows that the method is feasible.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP13
【参考文献】
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,本文编号:1965656
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