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时滞系统的稳定性分析与控制器设计

给出时滞系统的定义、分类、数学描述和求解 ,介绍时滞系统稳定性分析的频域法和时域法 ,概述控制器设计的发展概况 ,重点介绍混合灵  (本文共9页) 阅读全文>>

东北大学
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基于凸组合的网络系统时滞依赖稳定性分析与设计

目前,在时变时滞系统稳定性分析与综合的研究中,相当多地利用Leibniz-Newton(L-N)公式和自由权矩阵方法以克服模型转换方法中固定权矩阵所带来的保守性。然而,自由权矩阵方法需要引入很多的矩阵变量,这不可避免地导致计算复杂化。本论文在研究时滞系统的稳定性问题时,通过利用Jensen不等式及Wirtinger不等式,大大降低了基于自由权矩阵方法的计算复杂性。同时,使用若干凸组合技术可减小单纯用Jensen不等式所引入的放缩保守性,又避免了近来兴起的时滞分解方法所造成的线性矩阵不等式(LMI)维数灾问题。这些新的时滞系统稳定性分析方法,被成功地应用到基于网络的系统稳定、镇定和控制问题等。所得结果具有更少的保守性和更小的计算量。总的概括起来,本文主要工作如下:1.针对一类具有时变采样区间和范数有界不确定性的线性系统,研究鲁棒非脆弱网络化状态反馈控制器设计问题。考虑传感器到控制器之间的网络诱导时延和数据包丢失,将网络控制系统等价...  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
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基于LMI的非线性时滞系统的鲁棒模糊控制与滤波研究

非线性时滞系统的控制与滤波是控制理论研究的一个重要课题。本论文基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,并利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了不确定非线性时滞系统的鲁棒模糊控制和模糊滤波问题。论文的主要工作和研究成果体现在以下六个方面:(1) 研究了连续T-S模糊时滞系统的时滞相关稳定性分析与综合问题。通过构造更多地考虑系统状态方程中各项间相互关系的Lvapunov-Krasovskii泛函,提出了一种新的基于LMI的时滞相关稳定性判据。该判据与现有判据相比具有更低的保守性,而且放宽了对控制对象时滞的约束条件,适用对象广。在此基础上,给出了采用非线性矩阵不等式(NMI)表示的时滞相关模糊控制器存在的充分条件。针对NMI求解困难的问题,提出了直接LMI算法和改进粒子群优化-LMI(IPSO-LMI)混合算法两种解决方案。其中,IPSO-LMI混合算法将NMI问题的求解转换为一个与控制性能相关的进化寻优过程。通过实例比较...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

杭州电子科技大学
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基于T-S模型的非线性时滞系统的稳定性分析与控制器设计

时滞现象广泛存在于动态系统,如:飞机动力学、通讯系统等等。这类时滞通常是随时间变化的,影响系统性能和稳定性,因此,忽视系统中存在的时滞,就会导致系统性能变差甚至会使系统变得不稳定。另一方面,T-S模糊模型受到广泛关注,因为它可以通过模糊逻辑理论,用一些简单的局部线性动态系统近似的表示复杂非线性系统,这样就可以用T-S模糊模型来分析非线性动态系统的稳定性和控制器设计。这就使得基于T-S模型的非线性时滞系统稳定性分析吸引了大量研究人员对其进行研究,大量的稳定性准则被提出,但仍有很大的空间去改进。使用T-S模糊模型来研究非线性时滞系统的稳定性、鲁棒稳定性、以及H_∞控制器的设计是本文的工作,主要是以下几个方面:(1)首先考虑了连续T-S模糊时滞系统的稳定性分析,利用李雅普诺夫稳定性理论,为尽可能充分地利用时滞信息在构造李雅普诺夫泛函时引入了增广矩阵以及三重积分。综合应用Jensen不等式、凸组合和自由权矩阵的方法,得到了一个保守性更小...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

杭州电子科技大学
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时变时滞中立型系统的稳定性分析与控制器设计

在许多物理和生物现象中,系统状态的变化率往往依赖于过去的状态,将这种特性称为时滞,一个具有时滞的系统称之为时滞系统。时滞现象广泛存在于各种工业生产过程中,它是导致系统不稳定或性能恶化的重要原因之一。从而有关时滞系统的研究引起了许多学者的密切关注,成为控制领域和控制工程的热门课题之一。也正是时滞的广泛存在和时滞系统的重要性,时滞系统的基本理论早在二十世纪五六十年代就已形成。所谓中立型时滞系统是指系统的状态以及状态的导数中均含有时滞的系统,中立系统的研究要比单纯在状态中含有时滞的系统复杂得多。研究中立系统的时滞独立稳定性条件的基本方法与研究线性系统的方法类似,最主要的方法就是固定模型转换,但是利用固定模型转换方法来研究时滞独立稳定性问题会有许多局限性。本文应用Lyapunov-Krasovskii泛函、线性矩阵不等式和自由权矩阵方法讨论了含有时变时滞的中立型系统的稳定性,给出了稳定性的判据,并给出了状态反馈控制器和输出反馈控制器的设...  (本文共44页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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一类T-S模糊广义系统的无源控制

耗散性理论在系统分析与控制研究中起着重要的作用.其本质含义是存在一个非负的能量函数(即存储函数),使得系统的能量损耗总小于能量的供给率.而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,基于李亚普诺夫函数的稳定性理论,也可从无源性的角度加以解释,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李亚普诺夫函数,现有文献表明,这一过程可转化为构造一个使系统无源的存储函数.T-S模糊广义系统的无源控制研究尚在起步阶段,还有许多亟待解决的问题.本文借鉴线性广义系统理论和现代鲁棒控制理论思想,利用先进的矩阵分析理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,在Lyapunov稳定性理论框架下,考虑了一类T-S模糊广义系统无源控制问题与非脆弱H∞控制问题.主要工作概括如下:(一)研究了T-S模糊系统与T-S模糊广义的无源控制问题.首先对确定性T-S模...  (本文共191页) 本文目录 | 阅读全文>>