论文部分内容阅读
在许多实际控制问题中，控制对象复杂并且存在着各种不确定性因素，影响了控制系统的效果，这就要求在控制系统设计中必须考虑系统的不确定性。另外，在实际控制系统中，时滞现象是非常普遍的，如长管道进料或皮带传输、极缓慢的过程或复杂的在线分析仪等均存在时滞现象。时滞现象的存在往往使系统的性能变差，甚至造成系统的不稳定，给控制系统的设计带来很大困难。本文在预测控制理论已有研究成果的基础上，基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式（LMI）方法，研究不确定时滞系统的鲁棒预测控制问题，针对参数不确定时滞系统，提出了状态反馈和输出反馈鲁棒预测控制器的设计方法，并分析了闭环系统的可行性和渐近稳定性。主要内容如下：
⑴采用LMI方法，针对一类具有非线性扰动信号的时滞不确定系统，研究其状态反馈鲁棒预测控制问题，基于预测控制的滚动优化原理，得出一组分段连续的状态反馈控制序列，给出控制器存在的充分条件及其构造方法，同时给出非线性扰动项所应满足的最大上界，分析了闭环系统的可行性和渐近稳定性。
⑵基于LMI方法，讨论了一类具有状态滞后、输入滞后和凸多面体不确定性的连续时间系统的鲁棒预测控制问题，通过在线求解无穷时域二次型性能指标下的“最小-最大”优化问题，设计状态反馈鲁棒预测控制器，得出一组分段连续的状态反馈控制序列，并获得了闭环系统渐近稳定的充分条件．该方法的一个独特优点是可以通过选择时滞相关度因子来调节时滞的大小，因此不仅适用于小时滞系统，也适用于大时滞系统。
⑶采用LMI方法，研究一类多重输入时滞不确定系统的输出反馈鲁棒预测控制问题，针对具有时变参数的状态不完全可测系统，设计输出反馈鲁棒预测控制器．并基于预测控制的滚动优化原理，得出一组分段连续的输出反馈控制序列，给出分段连续的闭环系统表达式，分析了闭环系统的可行性和渐近稳定性。