前提不匹配T-S模型网络控制系统的分析和控制设计

发布时间：2017-04-26 03:10

  本文关键词：前提不匹配T-S模型网络控制系统的分析和控制设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文主要研究了几类前提不匹配T-S模型网络控制系统的分析和控制设计问题。其中对一般的网络控制系统进行了不匹配的状态反馈控制设计;针对带有扰动的非线性网络控制系统的H_∞设计了不匹配的控制器,使闭环系统稳定并达到给定的H_∞性能指标;考虑了带参数不确定性的两类网络控制系统的镇定问题。研究的主体内容涉及三个部分:第一部分:研究基于T-S模型的非线性网络控制系统的控制设计问题,推导出一种能使被控系统稳定的不匹配控制器设计方法。通过线性T-S网络模型对这类系统进行描述,并且在系统建模时考虑网络诱导时延和数据丢失等情况对模型的作用。基于Lyapunov-Krasovskii泛函,并引入松弛矩阵和矩阵不等式,得出一个使被控系统稳定的充分条件。仿真实例说明了该方法具有良好的控制作用。第二部分:研究非线性网络控制系统的H_∞控制问题。主要是设计不匹配的状态反馈控制器,使得网络控制系统在这种控制器的作用下能够渐近稳定并且满足一定的H_∞性能指标。首先通过稳定性理论和舒尔补引理等方法得到一个能使闭环系统稳定且具有给定H_∞性能指标的充分条件。再用不等式的缩放技巧解决矩阵不等式中出现的非线性无法求解的问题。最后引入辅助矩阵减少该控制器设计方法的保守性。通过例子验证反馈设计方法的有效性。第三部分:研究一类T-S模型参数不确定网络系统的控制设计问题以及带有不确定H_∞控制设计问题。系统中的参数矩阵具有线性分式结构不确定性。H_∞控制器使得参数不确定网络系统渐近稳定并且具有给定的抗干扰H_∞性能指标。结合网络传输特征,运用Lyapunov-Krasovskii泛函和积分矩阵不等式等时滞处理技巧,可以得到不含不确定的系统控制器参数矩阵的求解不等式。最后运用相关引理,将所得的结果推广到带有不确定的网络系统中。通过仿真验证这种不确定系统的控制设计方法的有效性。
【关键词】：网络控制系统 T-S模型 参数不确定 H_∞性能 前提不匹配 状态反馈控制
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景9-11
• 1.1.1 网络控制系统9
• 1.1.2 NCS国内外研究的现状9-10
• 1.1.3 模糊控制系统10-11
• 1.2 预备知识11-13
• 1.2.1 Lyapunov稳定性理论11
• 1.2.2 线性矩阵不等式LMI方法11-13
• 1.3 本文的主要内容与结构13-14
• 2 前提不匹配网络控制系统的控制设计14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 系统描述14-16
• 2.3 主要结果16-20
• 2.4 数值例子及仿真20-24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 非线性网络控制系统的H_∞不匹配控制设计25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 系统描述25-27
• 3.3 主要结果27-31
• 3.4 数值例子31-34
• 3.5 本章小结34-35
• 4 不确定网络控制系统的鲁棒控制35-44
• 4.1 引言35
• 4.2 系统描述35-37
• 4.3 主要结果37-41
• 4.4 数值例子41-43
• 4.5 本节小结43-44
• 5 不确定网络控制系统的鲁棒H_∞控制44-52
• 5.1 引言44
• 5.2 系统描述44-45
• 5.3 主要结果45-50
• 5.4 数值例子50-51
• 5.5 本节小结51-52
• 6 总结与展望52-53
• 6.1 总结52
• 6.2 展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-59
• 附录59

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