时变时滞系统时滞依赖稳定性分析及状态反馈控制

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1、硕士学位论文时变时滞系统时滞依赖稳定性分析及状态反馈控制DELAYDEPENDENTSTABILITYANALYSISANDSTATEFEEDBACKCONTROLOFTIMEVARYINGDELAYSYSTEMS芦士光哈尔滨工业大学2017年1月万方数据国内图书分类号：TP273学校代码：10213国际图书分类号：62密级：公开工程硕士学位论文时变时滞系统时滞依赖稳定性分析及状态反馈控制硕士研究生：芦士光导师：张颖副教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数

2、据ClassifiedIndex:TP273U.D.C:62DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringDELAYDEPENDENTSTABILITYANALYSISANDSTATEFEEDBACKCONTROLOFTIMEVARYINGDELAYSYSTEMSCandidate：LuShi-guangSupervisor：AssociateProf.ZhangYingAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeofEngineeringSpecialit

3、y：ControlEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要在控制理论的研究中，时滞系统备受关注。时滞存在于自然界的各种系统之中，它严重影响系统的动态性能。如果需要构建更加精确的模型，就不能忽略时滞对系统性能的影响，所以研究时滞系统具有重要的理论价值和实际意义。但是,目前很难找到一

4、种普遍适用的方法解决此类问题，所以需要采用不同的方法研究各类时滞系统。本文基于前人的工作，对线性区间时变时滞系统和非线性Luire时变时滞系统进行深入研究。构造包含更多信息的Lyapunov泛函，采用减少放大程度的界定方法都可以有效优化结果。考虑线性区间时变时滞系统，在构造Lyapunov泛函时，尽可能包含更多的时滞信息，并通过Jensen不等式结合倒数凸组合方法和Jensen不等式结合自由权矩阵方法界定泛函导数积分项，得到时滞依赖稳定性判据。考虑非线性Lurie时变时滞系统，在构造Lyapunov泛函时，尽可能包含更多的系统信息，通

5、过Wirtinger不等式结合倒数凸组合方法界定泛函导数积分项，并应用S-procedure过程处理泛函导数，得到时滞依赖稳定性判据。通过MATLAB仿真求解线性矩阵不等式，从而得到使系统渐近稳定的Lyapunov泛函。基于系统的稳定性判据，给出系统满足H∞性能的充分条件，并设计系统的状态反馈控制器。通过MATLAB仿真求得系统的反馈增益矩阵并搭建Simulink模型。最后通过数值算例验证结果的正确性。关键词：时滞系统；时滞依赖；H∞控制；Lurie系统I万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTime-delaysys

6、temshasattractedanincreasingattentionofresearchofcontroltheory.Time-delaywidelyexistsinvariousactualsystems,andseriouslyaffectsthedynamicperformanceoftheactualsystems.Ifweignoretheinfluenceoftime-delaywhenthesystemsismodeled,itwillreducetheperformanceofthesystemsandeven

7、makethesystemsinstability,sotheresearchontime-delaysystemshasimportanttheoreticalvalueandpracticalsignificance.However,itisdifficulttofindaunifiedtheorytosolvesuchproblem,soweoughttomakeaconcreteanalysisaccordingtothestructuralcharacteristicsofthesystems.Basedonsomeexis

8、tingstudies,thisdissertationmakesadeepanalysisonthelinearintervalsystemswithtime-varyingdelaysandnonlinearLuir