基于t.s模糊模型的时滞不确定系统的保性能控制.研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：堑鱼=：垒!』竺日期：乙同年易月彦日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有

2、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签名：丛：垒：』堂，导师签名：丝如日期：7句年乡月罗日第一章绪论1．1时滞不确定系统概述与主要研究方法11捌在实际系统中，由于各种不可避免的因素，将出现一些不确定参数。在研究控制系统时所遇到的不确定因素主要包括：(1)结构不确定性或参数不确定性：(2)非结构不确定性或非结构摄动；(3)混合不确定性。当考虑到系统的这些不确定性时，使得闭环系统同时具有稳定性和鲁棒性能问题，在理论和应用两方面都具有十分重要的意义和

3、价值。由于变量的测量、物质及信号的传递等因素的存在，时滞现象广泛存在于各种工业系统之中。对象的固有时滞给系统分析和控制器设计带来了很大困难，时滞现象被认为是最难控制的对象之一。同时，时滞有时也是无意识引入系统的，如采样控制系统中采样保持器、系统的执行机构、检测装置，这些都不可避免地会引入时滞，因此，时滞现象在控制工程领域较为常见。时滞被普遍认为是导致系统不稳定的一个原因，也会极大地破坏系统的控制性能。比如，在多执行器的控制系统中，每个执行器在施加控制力的时候由于不同时滞的影响，出现了非同步现象，这样如果不加以必要的考虑和处理就会产生比较严重的后果，不仅系统的性

4、能会降低，还可能导致整个系统的不确定性。因此，对时滞问题的研究具有十分重要的理论和现实意义。目前，对具有参数不确定摄动和具有时滞的鲁棒控制问题的研究主要分成了两个方向，即：研究系统传递函数的频率域方法和研究系统状态方程矩阵族的时域方法。基于输入输出传递函数描述的频率域方法是最早发展起来的控制方法。对于单输入单输出系统，根据Bode图或则Nyql】ist图可以设计出既有良好动态性能又有一定稳定裕度的控制系统，它是鲁棒控制频率域方法的基础。而现代鲁棒控制理论的建立和发展在很大程度上可以归功于60年代所提出的两个重要的结论，一个是Zames于1963年提出的小增益原

5、理【3】，另一个是重要结论是Kalman于1964年证明了单输入单输出系统线性二次型最优状态反馈控制律(LQ)，它具有很好的鲁棒性。70年代出现了一些多变量频率域鲁棒性分析和鲁棒镇定的方法，代表是Rosenbroekl4]将经典单输入单输出系统的Nyquist稳定性判据推广到了多输入多输出系统，提出了多变量系统的L煎_Nyquist阵列设计方法。80年代，Safonov、Zames和Doyle等学者为鲁棒控制理论的发展做出了突出的贡献。Safonovl51把经典的频率域分析和设计方法与现代的多变量控制方法结合起来，建立了一种新的分析系统稳定性和鲁棒性的方法。Z

6、ames[61提出了控制系统的玩优化设计方法，经过众多的学者研究发现很多控制系统的鲁棒分析和综合问题均可归纳为标准的f乙优化设计问题【7J，如鲁棒稳定性、跟踪、鲁棒镇定、加权敏感性和双灵敏度设计等。风控制理论最大的突破是Dovle等【81于1989年给出的直接状态空间法，他们将标准的丑；控制问题归结为两个代数Riccafi方程的求解问题。而1wasaki等【9】把￡k控制问题的求解进一步归结为线性矩阵不等式的求解，从而将风控制问题转化为一个凸优化问题来解决。当前，在时域内对时滞系统进行分析与控制已成为研究时滞及时滞不确定系统的主要江南大学硕士学位论文方法，时域

7、内的研究较多的是采用Lyapunov第二方法来研究，通过构造适当的Lyapunov函数来求解时滞系统的无记忆反馈控制律，主要有两种方法：Lyapunov--grasovskii【30-12]泛函方法和LyaptHlov—RazI】1l】kin【13-151泛函方法，前一种方法大多数用来研究定常时滞的不确定系统，而后一种方法可以用来研究具有时变时滞的不确定系统。目前最为普遍使用的是一种特殊的flyapunov函数，其形式为：矿(xO))=x。(t)ex(t)+IX2(s)Rx(s)ds(1．1)■一T其中P，矗为正定对称矩阵。由于该Lyapunov函数是从一个特

8、定的Ly；apunov函数中去求得关于