鲁棒控制系统的优化设计

论文摘要

目前,虽然对模糊系统的鲁棒与可靠性分析的研究已经取得了一些成果,但是与经典控制理论相比还相差甚远.还有许多有待解决的问题.本文借鉴线性系统理论和现代鲁棒控制理论思想,利用先进的矩阵分析理论和线性矩阵不等式技术,在Lyapunov稳定性理论框架下,研究了模糊控制系统的鲁棒与可靠性问题.主要工作有以下几个方面：（1）基于线性矩阵不等式（LMI）方法,研究了一类时滞线性系统的鲁棒非脆弱控制器的设计问题,在假定控制器增益扰动范数有界的前提下,对不确定时滞线性系统设计了鲁棒非脆弱状态反馈控制器,同时以一个LMI的形式给出了状态反馈控制器存在的充分条件,而且该LMI是与时滞相关的,因而具有较小的保守性。（2）就具有输入饱和的组合系统的分散控制、鲁棒控制问题进行探讨。利用M矩阵理论和Lyapunov方法以及代数Riccati方程,给出了具有输入饱和对称组合系统分散全局、半全局镇定和鲁棒分散镇定的充分条件。（3）针对一类不确定非线性动态时滞系统,利用模糊T-S模型,基于状态观测器给出了系统保成本控制的动态输出反馈控制器,并给出了保成本控制器存在的充分条件。在某些条件满足的条件下,基于LMI给出了系统保成本控制器的设计方法。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 复杂大系统的研究历史与现状
• 1.2 鲁棒控制系统的研究概况
• 1.3 不确定时滞控制系统鲁棒控制的发展概况
• 1.4 模糊控制理论发展概况
• 1.4.1 关于T-S模糊逻辑系统
• 1.4.2 模糊控制的应用
• 1.4.3 模糊控制的主要研究内容
• 1.4.4 T-S模糊广义系统的研究现状、研究意义
• 1.5 鲁棒非脆弱问题研究的状况
• 1.6 本文的主要工作
• 第2章 一类时滞线性系统的鲁棒非脆弱控制器设计
• 2.1 引言
• 2.2 鲁棒非脆弱控制问题
• 2.3 鲁棒非脆弱控制器设计
• 2.4 数值例子
• 2.5 小结
• 第3章 组合系统的鲁棒与分散控制
• 3.1 预备知识
• 3.2 具有饱和输入的组合系统的分散控制
• 3.3 具有饱和输入的组合系统的半全局控制
• 3.4 不确定组合系统的输入饱和分散鲁棒控制
• 3.5 小结
• 第4章 基于状态观测器的不确定模糊系统保成本控制
• 4.1 引言
• 4.2 问题的描述
• 4.3 主要结果
• 4.4 仿真研究
• 4.5 小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果