不确定时滞系统鲁棒h,∞控制及其在网络拥塞控制中的应用

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1、浙江大学硕士学位论文不确定时滞系统鲁棒H<,∞>控制及其在网络拥塞控制中的应用姓名：苏宁军申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：褚健;苏宏业2003.1.1浙江大学硕士学位论文摘要‘在实际工业过程控制中要想完全准确地建立被控对象的数学模型是非常困难甚至是不可能的，通过模型降阶近似，非线性特性的线性化近似，以及忽略对象难以建模的动态特性、外部工作环境的变化和各种不可测干扰之后所得到的对象模型跟实际对象的特性存在一定的差距，这种差距往往可以看成是系统模型的一种不确定性。通常，我们对于这些不确定性并不是一无所知的，而是能给出这些不确定性大小的某种度量，在设计控制器时考虑这

2、个不确定性的度量，即鲁棒控制方法是处理系统模型不确定性的有效方法。另一方面，在实际的工业过程中，大惯性环节、传输过程、复杂的在线分析仪等不可避免地会导致滞后现象，而这些滞后特性往往会严重影响控制系统的稳定性以及系统的性能指标，因此时滞系统的研究同样具有重要的理论和实际工程意义，而且历来是控制理论研究的热点之一。I本论文的研究主题是具有范数有界不确定参数的时滞系统的鲁棒镇定及H。控制问题。频域方法方面研究了上L性能指标的意义、权函数的选取、回路成形及Ⅳ。控制标准问题；最后把日。控制频域设计方法应用于解决高速通信网络基于流速的拥塞控制问题。时域方法方面基于Lyapunov．Kraso

3、vskii泛函方法、Riccati方程方法、线性矩阵不等式(LMI)技术，以及代数等式、不等式变换技巧等主要处理手段，通过状态反馈分别研究了不确定时滞系统的鲁棒镇定及鲁棒H。控制问题，得到了时滞无关和时滞依赖两种不同结果。f主要研究内容包括(1)总结了各种常见巩性能指标的物理意义及相互关系，探索了权函数的选取策略，介绍了回路成形方法及王乙控制标准问题；最后把H。控制频域设计方法应用于解决高速通信网络基于流速的拥塞控制问题，设计基于皿。控制理论的流控制器用于解决多源单瓶颈网络中时变不确定多时滞问题。(2)研究了一类状态和控制同时具有时变时滞以及参数时变有界不确定性系统的时滞无关的鲁

4、棒镇定及风，控制问题，采用把时滞因素和不确定因素分开处理的思路，通过构造适当形式的Lyapunov函数来处理时滞，采用不等式变换及Riccati方程方法来处理不确定性，采用频域与时域相结合的方法根据系统的传递函数分析时滞不确定系统的鲁棒月。控制问题。(3)提出了一种解决时滞依赖的鲁棒镇定及矾控制问题的新方法，并应用于解决一一类状态和控制同时具有固定时滞以及参数时变有界不确定性系统的鲁棒镇定及乒L控制问题，得到线性矩阵不等式(LMI)组的解的形式表示的更为浙江大学硕士学位论文简单、保守性更小且可用于处理大时滞问题的时滞依赖的结论。(4)针对一类多状态滞后的不确定时滞系统，提出了一种

5、新的时滞依赖型鲁棒镇定及巩控制设计方法，并且提供了一种把Riccati方程方法和LMI方法相结合来解决此类问题的途径。最后是全文的总结以及展望，指出了本论文的创新点及有待继续研究的问题。．关键词：时滞、不确定、连续、线性、童攘控制、鲁棒镇定、鲁棒^k控制、状态反馈、时滞无关、堕兰!i缈、日。性能指标、一熟雪数、频域成形、窭燮。浙江大学硕士学位论文ABSTRACTItISalwaysimpossibletoobtainaccuratemathematicsmodelforthepracticalindustrialprocesses．Themodelunderwhichthecon

6、trollerisdesignedisusuallydifferenltotherealplantowingtomodelreduction，linearityapproximationsandtheignoringofthedynamicsdifficultyformodeling，thechangingoftheoperatingenvironmentandotherunmeasurabledisturbances．Thesedifferencesusuallycanbedescribedastheuncertaintiesinthemodelarguments．Robust

7、control，thecontroldesignmethodconsideringsuchuncertaintieswhendesigningcontrollerisaeffectivewaytodealwiththeuncertainparameters．Ontheotherhand，becauseoftransmissionprocess，large—laglinksandcomplicatedon—lineanalyzeretc，alargenumberofindustri