非线性广义系统的鲁棒 H保性能控制研究

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  在工程、自然和人类社会等实际系统中,非线性广义系统是最具有代表性、最具有普遍性的系统。比如航天系统、经济系统、生态系统等其本质都是非线性广义系统。所谓鲁棒H保性能控制,就是当不确定因素在某一范围内变化时,保证控制系统的能量消耗最小、品质不受到影响,最终达到预期效果。所以,鲁棒H保性能控制问题对非线性广义系统的控制来说是一个普遍关注的热点课题。   本文深入研究了非线性广义系统的鲁棒H保性能控制问题,主要工作如下:   首先研究了一类不确定时变非线性广义系统的鲁棒H保性能控制问题。针对不确定参数满足一定条件并且非线性函数满足线性约束的非线性不确定时变广义系统,分别设计系统的鲁棒H控制器和鲁棒H保性能控制器,使得闭环系统是渐进稳定的,并且满足H性能。应用线性矩阵不等式方法分别给出系统的鲁棒H控制器和鲁棒H保性能控制器存在的充分条件,并通过仿真实例验证了所给方法的可行性。   其次研究了一类不确定多时变时滞非线性广义离散系统的鲁棒H保性能控制问题。系统中的非线性函数在利亚普诺夫函数和线性矩阵不等式条件下满足一定的约束,其中不确定参数是时间和状态的函数。以线性矩阵不等式的形式分别给出该系统的鲁棒H控制器和鲁棒H保性能控制器存在的充分条件。数值实例表明了控制器设计的正确性和方案的有效性,并能保证闭环系统是渐进稳定的。   然后研究了一类多时滞非线性广义系统的鲁棒H保性能控制问题。在线性矩阵不等式理论和利亚普诺夫稳定性定理基础之上,关于该系统的鲁棒H控制器和鲁棒H 保性能控制器的设计方法,均以线性矩阵不等式的形式给出来。使得该闭环系统不仅是渐进稳定的,还使得该系统不超过某一个性能指标上界。文中所给的仿真结果恰恰说明了该控制方法的实用性。   最后一部分概括的介绍了这篇论文的主要内容,并且对非线性广义系统的鲁棒H保性能控制问题进行了展望。
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