基于观测器的饱和时滞广义系统的鲁棒控制

发布时间：2020-08-07 19:56

【摘要】：饱和时滞广义系统的分析与控制逐渐成为众多学者的研究热点之一,相对于正常系统而言,带有饱和执行器的不确定变时滞广义系统是一类具有更广泛形式、更符合工程实际的动力系统。时滞现象、不确定性、输入饱和成为影响系统稳定和性能的重要因素。因此,研究具有饱和因子的不确定时滞广义系统的稳定性和基于观测器的控制问题具有重要的理论意义和实际应用价值。论文通过利用Lyapunov稳定性理论,Wirtinger积分不等式和自由权矩阵的方法,研究了基于观测器的不确定饱和变时滞广义系统的稳定性分析和鲁棒控制的问题,并且研究了针对Markov跳变时滞广义系统的基于观测器的控制问题。论文主要研究的内容如下:首先,研究了一类带有饱和执行器的不确定时滞广义系统的基于观测器的鲁棒H?控制问题。通过Wirtinger积分不等式和线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出了保证系统稳定且满足H?性能的时滞依赖条件,并给出了基于观测器的H?控制器的设计方法。通过数值例子验证了所提出方法的有效性和优越性。其次,针对于一类不确定的饱和变时滞广义系统,构造了一种具有更广泛形式的动态观测器,研究了相应闭环系统的鲁棒无源控制问题。通过采用适当的Lyapunov函数和自由权矩阵方法,得到了使系统正则、稳定、无脉冲且满足无源性能水平的充分条件,并且获得了基于观测器的无源控制器的设计方法。通过数值实例仿真得到了一种观测器和控制器的设计方案。最后,讨论了一类具有输入饱和的不确定变时滞Markov跳变广义系统的观测器和鲁棒控制器的设计问题。通过运用弱无穷算子和适当的积分不等式变换,给出了使随机广义系统正则、无脉冲、随机稳定的时滞依赖判据,设计出了相应的观测器和鲁棒H?控制器,并通过仿真实例证实了所给出方法的可行性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP13;O175

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本文编号：2784451