不确定线性系统基于观测器的鲁棒控制研究

不确定线性系统基于观测器的鲁棒控制研究

论文摘要

本论文主要基于Lyapunov稳定性理论,运用线性矩阵不等式(LMI)方法研究不确定线性系统的基于观测器的鲁棒控制问题,主要内容如下:首先,证明文[28]中一个主要定理。文[28]针对如下系统x(t)=(A+△A(t))x(t)+(B+△B(t))u(t)y(t)=Cx(t)+Du(t)设计基于观测器的鲁棒控制器的过程中,给出了相应闭环系统指数稳定的充分条件,但未提供此定理的证明,该定理的详细证明将在本文给出。其次,研究一类在系统矩阵、输入矩阵以及输出矩阵中均含有不确定项的不确定线性系统基于观测器的鲁棒控制问题。其不确定性由范数有界不确定性描述。本部分采用如下形式的系统模型x(t)=(A+△A(t))x(t)+(B+△B(t))u(t)y(t)=(C+△C(t))x(t)+Du(t)通过应用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,给出使闭环系统指数稳定的充分条件。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 系统不确定性描述
  • 1.2 鲁棒控制的起源与发展简介
  • 1.3 线性矩阵不等式(LMI)的发展
  • 1.4 本文的研究内容及安排
  • 第2章 预备知识
  • 2.1 观测器理论
  • 2.1.1 状态观测器
  • 2.1.2 全维状态观测器
  • 2.2 线性矩阵不等式
  • 2.2.1 线性矩阵不等式(LMI)的一般表示
  • 2.2.2 标准的线性矩阵不等式问题
  • 2.2.3 线性矩阵不等式问题的算法
  • 2.3 Lyapunov稳定性理论
  • 2.3.1 稳定性定义
  • 2.3.2 稳定性判据
  • 第3章 基于观测器的不确定线性系统的鲁棒控制器设计
  • 3.1 系统矩阵和输入矩阵中含有不确定项的不确定线性系统基于观测器的鲁棒控制器设计
  • 3.1.1 系统描述与问题提出
  • 3.1.2 主要结果
  • 3.2 系统矩阵、输入矩阵和输出矩阵中含有不确定项的不确定线性系统基于观测器的鲁棒控制器设计
  • 3.2.1 系统描述与问题提出
  • 3.2.2 控制器设计
  • 3.3 本章小结
  • 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表论文
  • 相关论文文献

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