基于观测器时滞系统鲁棒控制的研究

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1、摘要摘要控制系统的鲁棒性研究一直是控制理论与应用研究中一个非常活跃的领域。在实际控制系统中，很多时候系统的状态是不完全可测的，对于这些系统基于观测器的鲁棒控制器的研究便引起了人们的广泛关注。自20世纪80年代至今，基于观测器的不确定系统的鲁棒控制研究己成为鲁棒控制领域研究的热点之一。本文重点研究了如何应用线性矩阵不等式(LMI)方法设计基于观测器的鲁棒控制器。重点考虑一个线性不确定系统，其不确定性由范数有界不确定性描述。所做：I：作主要包括以下几个方面：基于观测器的鲁棒控制器的过程中，针对系统矩阵和输入矩阵中含有不确定项的不确定线性系统设计，给出了相

2、应闭环系统指数稳定的充分条件，并证明了此结论。采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)处理方法，研究一类在系统矩阵、输入矩阵以及输出矩阵中含有不确定项的不确定线性系统的基于观测器的鲁棒控制问题。通过构造观测器，并利用观测器状态进行反馈控制，设计了基于观测器的鲁棒控制器，给出了使闭环系统指数稳定的充分条件。关键词时滞；非线性系统：李雅普诺夫稳定河北科技人学硕十：学位论文AbstractRobustcontroltheoryanditsapplicationofthecontrolsystemhasbeenanactivearea．Ina

3、nactualcontrolsystem，mostofthetimethestateofthesystemisnotentirelypredictable．Forthesesystems，researchersofthisareaconcernedtheobserver-basedrobustcontroller．Since1980’S，theresearchonobserver-basedrobustcontrolforuncertainsystemshasbecomeahotpointofrobustcontr01．Thisdissertatio

4、nfocusonhowtousethemethodofLinearMatrixInequality(LMI)designtheobserver-basedrobustcontroller．Consideralinearsystemwithuncertainty,theuncertaintydescribedbynormboundeduncertaintydescription．Themainworkisasthefollows：Intheobserver-basedrobustcontroller,theauthordesignedtheuncert

5、aintieslinearuncertainsystemaccordingtothecharacteristicofthesystemmatrixandinputmatrixcontentsuncertainties，andthengiventhesufficientconditionsforexponentialstabilityoftheclosed—loopsystem，andalsoprovedthisconclusion．UsingLyapunovstabilitytheoryandthemetchodofLMI，theauthorstud

6、iedaclassofobserver．basedrobustcontrolprobleminwhichthesystemmatrix，inputmatrixandoutputmatrixwithuncertainties．Byconstructingtheobserverandusingitsstateinthefeedbackcontrolsystem，theauthordesignedobserver-basedrobustcontroller,andgavethesufficientconditionsforexponentialstabil

7、ityoftheclosedloopsystem．KeyWordsTimedelay；NonlinearSystem；LyaounovSability第1章绪论1．1背景与意义自动控制在生活中的许多地方都有很广泛的用途。比如工厂中的生产线、机械手臂，在经济学领域和社会学领域也有广泛的应用空问。在现实社会的生产生活中，其应用最多的地方还是在工业生产和各种仪器仪表中⋯。自动控制原理有其自身的发展规律，大致可以分成两部分：这两部分是相互关联的。第一部分是经典控制理论阶段：第二部分是现代控制理论部分。第一部分的研究主要基于系统的传递函数。第一部分的研究对象主

8、要是SlSO(单输入单输出)系统。在上世纪中叶，自动控制原理不断的发展，发展出了现代控制理论。现代控制理论的