中立时滞系统的有限时间分析与综合

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时滞现象广泛存在于实际系统中,有的是人为造成的,有的是各零部件在传输过程中产生的。不管由何种因素导致,时滞现象都是不容忽视的;实际上,时滞现象会导致系统性能变差,甚至使得控制性能不稳定。中立型时滞系统是时滞系统中的一个特例,其泛函微分方程中不仅存在时滞项,还存在时滞导数项,这使得对其稳定性的分析变得十分困难。但这种系统在物理过程和工业过程中是很常见的,如无损输电线路的分布式网络等。因此,研究中立型时滞系统具有非常重要的理论意义和实用价值。近几年,关于中立时滞系统的很多研究成果都是建立在Lyapunov渐近稳定的基础上的;而在实际过程中,我们常常会关注系统在设定时间区间内的状态轨迹和动态性能。基于此,Dorato在十九世纪六十年代提出了有限时间稳定(FTS)的概念;在此基础上,学术界提出了有限时间有界(FTB)和有限时间镇定的定义,并得到了广泛的应用。但是,鲜有文献将有限时间理论应用到中立型时滞系统中。本文应用Lyapunov方法,结合线性矩阵不等式(LMI)技术,以及自由权矩阵方法,讨论了一类中立型时滞系统的有限时间控制问题,主要研究的内容如下:1.对一类不确定参数的中立型时滞系统,在有限时间有界的基础上,进行H∞性能分析,得到其时滞相关的有限时间稳定判据。2.根据有限时间控制理论,针对一类非线性不确定的中立型时滞系统,设计了一个输出反馈控制器,使得其达到有限时间有界和L2-L∞性能指标的约束条件。3.研究了一类带有时变时滞的不确定中立时滞系统,给出了其存在有限时间L2-L∞非脆弱控制器的充分条件。
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