一类基于输入时滞方法的网络控制系统h_∞控制

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1、硕士学位论文题目:一类基于输入时滞方法的网络控制系统H∞控制研究生俞洋专业控制理论与控制工程指导教师姜偕富教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文一类基于输入时滞方法的网络控制系统H控制研究生：俞洋指导教师：姜偕富教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterHcontrolforaclassofnetworkedcontrolsystemsbyusinginputdelaymethodCandidate:YuY

2、angSupervisor:Prof.JiangXiefuMarch，2016杭州电子撇大学学化论文原创性声明和使用挺权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文．是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作所。取得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或＾撰写过的作品或成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和窠体，均己在文中１５１明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实么处一，本人承担切相关责任。＂／论文作者签名：日期ｆ日：如（）年５月［１＾学位论文使用授权说明！本

3、人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研巧生在校攻读学位巧间论文工作的知巧产枚单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学，学校有权保留送交论文的复ｉｌ印件，可＾＾允许采用影印、，化许查阅和借阅论文；学校可叫公布论文的全部或部分内容缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后进守此规定）论文作者签名；曰期：月／ｒ日：指导教师签名：曰期年／月曰杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着现代工业的迅速发展和生产规模的扩大，控制过程也日趋

4、复杂，其复杂特性主要表现为：系统结构参数具有时变、强耦合、极度非线性、不确定性和多样性等。这些因素都为控制理论的研究提出了更高的要求。相对于传统的点对点控制系统，网络控制系统作为一种空间分布式的反馈控制系统，其数据信号传输是通过网络通信通道参与完成的，所以网络控制系统存在着上述某些复杂的特点。针对网络控制系统的研究，吸引了广大学者，也取得了很多研究成果，但仍有很多问题需要结合实际情况加以研究分析，还有一些不完善的地方需要深入思考解决。本文主要采用输入时滞方法对线性网络控制系统的H稳定性分析和控制器设计问题进行研究，并利用Takagi

5、-Sugeno(T-S)模糊模型对非线性网络控制系统进行H稳定性分析以及控制器的设计。本文主要从以下几个方向开展研究工作：(1)采用输入时滞方法对线性网络控制系统的稳定性进行分析并给出控制器设计。首先给出基于网络控制的线性时不变系统模型，该系统模型考虑到网络诱导时滞和数据丢包现象。然后定义输入时滞，以利用时滞系统和采样系统已有的研究成果。同时也注意到定义的输入时滞一阶导数等于1的特点，并结合凸组合方法构造一个改进的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函，从而对系统的稳定性问题和状态反馈控制器设计问题进行研究。最后，通过

6、数例仿真验证所得到的稳定性判据具有较小的保守性，所给出的状态反馈控制器设计方案的有效性。(2)考虑到实际环境中，外部干扰对于被控对象的影响往往是不可避免的。在这种情况下，对线性网络控制系统H控制器设计问题进行研究，并对相应的系统性能进行分析。首先考虑有外部干扰的网络控制系统模型。然后采用增广L-K泛函方式对现有文献所采用的泛函加以改进，并且为了进一步减小保守性，还针对自由权矩阵方法中某些松弛矩阵做出改进。最后，利用数例仿真与已有的相关结论作对比分析，验证所得H稳定性结果具有较小的保守性，所给出的H控制器设计方案的有效性。(3)前

7、面考虑的都是基于网络的线性被控对象，但在很多实际情况下，往往面对的是非线性网络控制系统的控制问题。所以首先利用T-S模糊模型来描述非线性网络控制系统，同时注意到被控系统和控制器的前件变量不匹配时其隶属函数不相同的问题。然后利用输入时滞方法并结合系统特点来构建L-K泛函，对该泛函进行求导和适当的处理，从而给出相应的H控制器设计方案。最后通过I杭州电子科技大学硕士学位论文数例仿真与现有结果进行比较，说明所得结果的有效性。最后对本文的主要内容进行总结，并探讨将来需要进一步研究的方向。关键词：输入时滞方法、T-S模糊模型、网络控制系统、H控

8、制器设计、TrueTime工具箱II杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofmodernindustryandtheexpansionofproductionscale,th