不确定离散广义系统非脆弱鲁棒控制及鲁棒性能研究

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1、摘要摘要在控制系统设计时，都希望得到被控对象的精确数学模型，但在实际中很难得到被控对象的精确数学模型，因此，建立的数学模型存在各种不确定性：参数不确定性、未建模动态和外部干扰等。鲁棒控制研究的对象是存在不确定性的系统模型，目的是使闭环系统稳定且满足一定的性能指标。广义系统是一种描述对象更一般化的系统，许多实际系统用广义系统模型描述更为准确。近年来，广义系统的理论研究己吸引众多学者的关注，很多正常状态空间系统的成果被推广到广义系统中，但研究有待进一步深入。降阶控制理论在工业以及军事、航空、航天等领域都有着广泛的应用，其理论研究长期以来一直受到控制界的高

2、度重视，并已发展成为控制理论研究的一个重要分支。本文以线性矩阵不等式(LMI)为基础研究不确定离散广义系统的控制，以及离散系统的降阶控制问题。1．针对一类不确定离散广义系统，研究保成本非脆弱保鲁棒控制问题。利用两个方程把受限制矩阵不等式转变为严格的线性矩阵不等式，通过线性矩阵不等式的解，可以得到系统的状态反馈控制率和其保成本的上界。以严格线性矩阵不等式的形式给出控制器的设计方法。2．研究一类不确定离散广义系统的D．稳定鲁棒非脆弱可靠控制问题，解决系统参数及控制参数在某一区间变化时，该控制器能确保闭环系统的正则性、因果性和D-稳定性。利用两个方程把受限

3、制矩阵不等式转变为严格的线性矩阵不等式，以线性矩阵不等式的形式给出状态反馈控制器设计方法。3．针对一类不确定离散广义系统，提出了在方差约束下的非脆弱控制，建立相应离散广义系统在方差约束下的非脆弱控制理论。基于方差约束控制理论，导出了鲁棒方差控制律的存在条件，通过解线性矩阵不等式的解，得到状态反馈控制率是系统的稳态状态方差不超过给定的上界，有关结论皆以线性矩阵不等式给出。．4．针对一类不确定离散控制系统，研究一种基于Luenberger观测器的哈尔滨理工大学工学博士学位论文降阶非脆弱控制器设计方法，使降维观测器的观测输出和系统的状态反馈输入误差趋于零，

4、以降阶观测器的输出作为系统的控制输入，使闭环控制系统满足也控制条件。所得结果以线性矩阵不等式的形式给出。关键词：离散广义系统：保成本控制；非脆弱控制；方差约束；降阶控制AbstractAbstractDesigningacontrolsystemneedslookingforexactmathematicalmodeofplant．butthemodecannotbeobtainedinanycase．．Therefore，themodelmaycontaintheuncertaintiessuchasparameteruncertainties，a

5、n-modeleddynamics，externaldisturbancesandSOon．Therobusteontroltheorystudiesontheuncertaintiesmodel，whichmakesaclosed-cloopsystemstableandsatisfiessomespecifiedperformance．SingularsystemisakindofgeneraldynamicMsystem，andmanysystemsaredescribedmoresimpleandnaturalbysingularsystem

6、．Recently，increasingattentionhasbeenpaidtothestudiesofsingularsystems，somesolutionsofgeneralsystemshavebeengeneralized，butnow,itsresearchneedsdeepdevelopment．Reduce-ordercontroltheoryiswidelyusediUindustry，military，aviation，spaceflightandSOon，whichcatchesgreatautomation．anditha

7、sbeenanimportantbranchofautomation．Inthedissertation，theuncertaindiscretesingularsystemisstudiedbylinearmatrixinequations(LMI)，andisstudiedtherobustperformancebyreduced—ordercontr01．Firstly,aguaranteedcostnon-fragilerobustcontrollerisdesignedforanuncertaindiscretesingularsystem

8、．Theconstraintinequationistransformedintoastrictlinear