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广义系统的无源控制及鲁棒稳定性研究

作者：蔡卉佳 Publish: 2007-5-11 Hits:-

【中文题名】

广义系统的无源控制及鲁棒稳定性研究

【英文题名】

Research on Passive Control and Robust Stability for Singular Systems

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-5-11

【中关键词】

广义系统,无源控制,鲁棒稳定性,状态反馈控制器,鲁棒稳定界,线性矩阵不等式

【英关键词】

singular system,passive control,robust stability,state feedback controller,robust stability boundary,linear matrix inequality,

【分类导航】

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【论文摘要】

广义系统是一类比正常系统更具一般形式的动力系统,广义系统理论是20世纪70年代才开始形成并逐渐发展起来的现代控制理论的一个独立分支。近年来,由于广义系统在控制理论、电路、经济、机械以及其它领域中得到了广泛应用,广义系统理论的研究也进一步吸引了国内外众多学者的关注,许多正常系统的结论已经被相继推广到广义系统中。无源性是耗散性的一个重要方面,它将输入输出的乘积作为能量的供给率,体现了系统在有界输入条件下能量的衰减特性。事实上,基于Lyapunov函数的镇定理论,也可以从无源性的角度来加以解释,可以说,无源性是稳定性的一种更高层次的抽象。在对系统进行镇定时,人们常常需要构造一个Lyapunov函数,现有文献表明,这一过程可以转化为构造一个使系统无源的存储函数。因此,无源性理论在控制系统的稳定性分析中有着极其重要的作用。所谓广义系统的鲁棒稳定性,概括地说,就是广义系统对于所有允许的不确定性仍能保持其稳定性,即正则、无脉冲且渐进稳定的性能。近年来,广义系统的鲁棒稳定性问题引起了学者们的关注,并取得了一定的研究成果;然而,与正常系统不同的是,广义系统的鲁棒稳定性不但要考虑其稳定性,而且还要考...

【论文题纲】

摘要	5-7
ABSTRACT	7-12
第一章绪论	12-24
1.1 广义系统其研究发展概况	12-17
1.1.1 广义系统的结构特征及应用背景	12-15
1.1.2 广义系统控制理论发展与研究概述	15-17
1.2 无源控制及其研究发展概况	17-19
1.2.1 无源控制的研究意义	17-18
1.2.2 广义系统无源控制的研究现状	18-19
1.3 广义系统的鲁棒稳定性及其研究发展概况	19-21
1.4 本文取得的研究成果及其创新性	21-22
1.5 全文的结构安排	22-24
第二章数学基础及预备知识	24-40
2.1 正定矩阵	24-25
2.2 范数	25-27
2.2.1 向量范数	25-26
2.2.2 矩阵范数	26-27
2.3 线性矩阵不等式及其在控制工程中的应用	27-33
2.3.1 概述	27-28
2.3.2 线性矩阵不等式的形式	28-29
2.3.3 LMI 的三类标准问题和算法	29-30
2.3.4 控制问题转化为LMI 问题	30-32
2.3.5 LMI 在控制理论中的应用	32-33
2.4 广义系统的基础知识	33-39
2.4.1 广义系统的正则性	33-34
2.4.2 广义系统的受限等价变换	34-36
2.4.3 广义系统的特征值	36-37
2.4.4 广义系统的稳定性	37-39
2.5 小结	39-40
第三章时滞不确定广义系统的无源控制	40-60
3.1 引言	40-41
3.2 时滞不确定广义系统的无源控制	41-50
3.2.1 问题描述与引理	41-44
3.2.2 无源性分析	44-47
3.2.3 基于状态反馈控制器设计	47-49
3.2.4 算例仿真	49-50
3.3 针对广义系统无源控制的研究成果总结	50-59
3.3.1 简单广义系统的无源控制	50-52
3.3.1.1 问题描述与引理	50
3.3.1.2 无源性分析	50-51
3.3.1.3 基于状态反馈控制器设计	51-52
3.3.2 时滞广义系统的无源控制	52-56
3.3.2.1 问题描述与引理	52-53
3.3.2.2 无源性分析	53-54
3.3.2.3 基于状态反馈控制器设计	54-56
3.3.3 不确定广义系统的鲁棒无源控制	56-59
3.3.3.1 问题描述与引理	56-57
3.3.3.2 无源性分析	57-58
3.3.3.3 基于状态反馈控制器设计	58-59
3.4 小结	59-60
第四章广义系统的鲁棒稳定性分析	60-73
4.1 引言	60-62
4.2 广义系统在非线性摄动下的鲁棒稳定界分析	62-64
4.2.1 问题描述	62
4.2.2 主要结论	62-63
4.2.3 算例仿真	63-64
4.3 广义系统在线性摄动下的鲁棒稳定界分析	64-72
4.3.1 问题描述	64-66
4.3.2 主要结论	66-69
4.3.3 算例仿真	69-72
4.4 小结	72-73
第五章总结与展望	73-75
5.1 全文总结	73-74
5.2 研究展望	74-75
参考文献	75-81
致谢	81-82
攻读学位期间已发表或录用的论文	82-83

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.388479



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