论文部分内容阅读
本文研究了时滞线性参数变化系统的控制与滤波问题.针对状态时滞线性参数变化系统,基于依赖于参数的Lyapunov-Krasovskii函数,采用线性矩阵不等式方法,分别研究了系统的稳定性、镇定、控制和滤波问题.首先,针对具有参数相关时滞和参数无关时滞的线性参数变化系统,分别研究其参数相关和时滞相关稳定性条件,通过引入附加矩阵,进一步解除了系统矩阵和Lyapunov函数矩阵之间的耦合,从而得到多个改进的稳定性准则.与已有的文献相比,本文得出的结果保守性有明显的降低且更易于数值实现,从而更方便进行控制系统的分析与综合.在所得到稳定性条件的基础上,进一步设计了依赖于参数的镇定控制器.其次,针对具有参数相关时滞的线性参数变化系统,研究了基于H<,∞和>L<,2>-L<,∞>两种性能指标的控制问题.在已有研究成果的基础上,通过引入附加矩阵解耦,提出了新的参数相关H<,∞>性能准则和L<,2>-L<,∞>性能准则,设计了依赖于参数的H<,∞>和L<,2>-L<,∞>状态反馈控制器、H<,∞>输出反馈控制器和基于状态观测器的H<,∞>反馈控制器,并且对具有常数时滞的线性参数变化离散时间系统,阐述了l<,2>-l<,∞>状态反馈控制器的设计方法.仿真结果进一步证明了所得到的设计方法具有较低的保守性.然后,讨论了参数相关和时滞相关鲁棒H<,∞>滤波器的设计问题.针对具有参数相关时滞的连续系统、具有时变时滞的连续系统和离散系统,分别建立了参数相关和时滞相关H<,∞>性能准则,用参数线性矩阵不等式技术,给出了相应的全阶和降阶H<,∞>滤波器的设计方法,并将滤波器的设计问题转化为凸优化问题,所设计的滤波器能够保证滤波误差系统渐近稳定且具有期望的性能指标,数值仿真进一步证明了本文所提出方法的可行性与正确性.最后,针对时滞中立型线性参数变化系统,本文首次研究了系统的稳定性、H<,∞>控制、保性能控制和鲁棒H<,∞>滤波问题.基于广义系统方法,分析了具有参数相关时滞和具有混合时变时滞的中立型系统的稳定性,得出了参数相关和时滞相关的稳定性准则,数值仿真表明广义系统稳定性条件的保守性有明显的降低.在此基础上,本文进一步给出了中立型系统的H<,∞>状态反馈控制器、状态反馈保性能控制器和鲁棒H<,∞>滤波器设计的一些结论.