一类非线性时滞广义系统的观测器设计

论文摘要

广义系统是一类形式更为一般化的动力系统.自20世纪70年代以来,广义系统理论的研究己经取得了长足的进展.时滞是客观世界及工程实际中普遍存在的现象,关于时滞系统的研究,近年来己有非常大的发展.由于广义系统的一般性以及时滞现象的普遍性,因此在许多实际系统中,要对其准确地描述就必须同时考虑时滞的影响和奇异现象.在实际生活中,由于实际工作中直接测量的困难,使得不可能即时获得系统的状态变量,从而使状态反馈的物理实现成为不可能.这就需要观测到真实状态以实现所要求的状态反馈.在实际问题中真实系统一般是不能用线性模型来描述的,而要用非线性模型来刻画.所以对非线性时滞广义系统的观测器设计具有理论意义和应用价值.本文对于一类非线性时滞广义系统的观测器设计问题做出了研究.全文结构概括如下：1.对于时滞广义系统设计出了其全维状态观测器.首先把状态误差方程转变为中立型系统,然后针对中立型系统,运用Lyapunov(?)急定性方法,使状态误差方程渐近稳定,并给出了状态观测器成立的判据.2.针对了一类非线性常时滞广义系统,设计出了其全维状态观测器.运用Lyapunov稳定性方法对误差方程进行讨论：当系统外部扰动为零时,误差方程渐近稳定,并给出了系统增益的具体形式；当系统外部扰动不为零时,误差系统满足H∞控制.设计了一类非线性变时滞广义系统的观测器.运用Lyapunov稳定性方法使误差方程渐近稳定,并给出了系统增益的具体形式.3.研究了一类带有不确定的常时滞广义系统的观测器设计问题,设计出其全维状态观测器.运用Lyapunov方法使误差方程渐近稳定,并给出了系统增益的具体形式.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 广义系统的概述
• 1.1.2 时滞广义系统的研究背景
• 1.1.3 广义及时滞广义系统的应用
• 1.2 状态观测器的研究背景及现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 预备知识
• 2.1 广义系统的基本研究方法
• 2.2 受限等价变换
• 2.3 Lyapunov稳定性方法
• 2.4 Luenberger观测器
• 2.5 LMI及相关引理介绍
• 2.5.1 LMI描述
• 2.5.2 预备引理
• 第3章 时滞广义系统的观测器设计
• 3.1 系统描述及预备知识
• 3.2 观测器设计
• 3.3 数值算例
• 3.4 小结
• 第4章 非线性时滞广义系统的观测器设计
• ∞设计'>4.1 一类非线性时滞广义系统的观测器混杂鲁棒H_∞设计
• 4.1.1 系统描述
• 4.1.2 观测器设计
• 4.1.3 数值算例
• 4.1.4 小结
• 4.2 一类非线性变时滞广义系统的观测器设计
• 4.2.1 系统描述
• 4.2.2 观测器设计
• 4.2.3 数值算例
• 4.2.4 小结
• 第5章 带有不确定性的非线性时滞广义系统观测器设计
• 5.1 系统描述及预备知识
• 5.2 观测器设计
• 5.3 数值算例
• 5.4 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读硕士期间主要成果