试论不确定性非线性时滞系统保性能控制研究

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1、中国海洋大学硕士学位论文不确定性非线性时滞系统保性能控制研究姓名：孙超君申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：唐功友20040701不确定性非线性时滞系统保性能控制研究摘要现代控制理论的主要研究对象是多输入一多输出系统。对具有优化性能指标的控制系统，往往要求系统的性能指标尽量小。然而，对于不确定性系统而言，最优控制的性能指标是不可能实现的。因此，不确定性系统鲁棒控制问题越来越受到人们的关注。由于保性能控制(GCC)可以较好地解决系统控制精度和计算工作量的矛盾，近年来，不确定性系统的GCC受到广泛的重视。它是山Chang和Peng于1972年在自适应控制中首次提出来的。研究成果已

2、经贯穿控制系统的各个领域，如线性连续不确定系统、离散不确定系统、时滞系统、不确定2D系统以及不确定广义系统等。本文首先对保性能控制概念及研究现状进行了阐述，对保性能控制研究系统的类型进行了分类，对各种系统的现有研究成果进行综述，以及对其研究成果进行了简单比较。在此基础上，对含有非线性项的系统进行进一步的研究，将保性能控制的研究推广到了非线性系统，得到保性能控制具有最小性能指标上界的反馈控制律。在第二章节中研究了一类非线性时滞系统的保性能控制的问题，采用求解Riccati方程的方法，得H_j了一个最小的性能指标上届。采用手工配胃参数的方法，对数值例子进行了仿真计算。随后又在第三章节中研究了

3、一类参数不确定性非线性时滞系统的保性能控制的问题，其中不确定部分具有范数有界约束，非线性部分满足线性有界约束，利用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法，得到系统存在保性能控制的条件和保性能控制器设计方法。其数值例子表明了该方法对非线性时滞系统保性能控制的设计是有效的。第四章研究了一类时滞依赖的非线性时滞系统的保性能控制的问题，采用同第三章相同的LMI处理方法，得到了其保性能时滞依赖控制律。最后的仿真实例对时滞无关与时滞相关两种方法进行了比较，证实了在小时滞情况下，时滞相关方法的优越性。最后对控制系统的当前问题进行了简单的总结，对非线性保性能控制的研究进行了展望，并指出对非线性时滞系统的设计

4、还需要进一步考虑的问题为今后的研究工作指出了方向。关键词：不确定非线性系统，时滞系统，保性能控制(occ)，LMI，Riccati方程StudyonGuaranteedCostControIforUncertainNonI；nearSystemsWith1ime—DeIayAbstractThemainsystemsthatareresearchedinmodemcontroltheoryareMIMO．Forthecontrolsystemthathaveoptimized—costindex，itrequiresthecostindexofsystemsminimize．Butthe

5、optimalcostcontrolisnotlikelytoberealizedfortheuncertainsystems，therobustcontrolofuncertainsystemsarereceivedwide-regard．Becausetheguaranteedcostcontrol(GCC)candealwiththeprecisionofcontrolsystemsandthecalculativeworkloadineffectively，inrecentyear，theGCCforuncertainsystemsthatisregardedasanapproa

6、chofthisclassproblemisreceivedwide—regard．In1972，theGCCisfirstlyproposedintheself-adaptcontrolbyChang&Peng．Theresearchhaverunthroughthewholefieldsofcontrolsystems，，suchasuncertainlinearsystem、uncertaindispelsesystem、time—delaysystem、uncertain2Dsystemanduncertaingeneralizedsystem．Inthispaper,first

7、wesetforththeGCCandstatusquoofresearch，classifythetypesofGCC．andcomparetheproductionofseverekinds，Onthebase．Vv'eresearchfartherinthenonlinearsystem，extendtheGCCtononlinearsystemAtlast，anapproachofGCCwithaminimizecostin