随机不确定系统的鲁棒控制

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1、山东轻工业学院硕上学位论文摘要随机控制，尤其是对于Ito随机微分方程表示的随机系统，已经成为现代控制理论研究的一个热点问题，这是因为在信号处理、数学经济和人口模型中，随机控制都有很多方面的应用。本文首先阐述了线性矩阵不等式方法的基本概念和内容，并介绍了有关算法及计算软件，然后举了一个例子说明其在不确定系统的鲁棒控制中的应用。随机控制理论中许多重要的问题，都可转化为线性矩阵不等式(LMI)约束的凸优化问题，从而使其在数值上易于求解。其次，本文研究随机不确定系统鲁棒也滤波问题。假设不确定参数矩阵是时变，范数有界的，外部干扰是一个随机过程。借助于

2、线性矩阵不等式，设计了鲁棒日。滤波器，最后给出了一个例子对理论分析进行阐述。然后，研究了随机离散系统的鲁棒阢／以控制问题，其中系统的噪声依赖于状态、外部干扰和控制输入。借助于求解四个耦合矩阵值方程给出了系统是鲁棒致／玩可控的一个充要条件。并给出了一个例子，说明本文所得到的结论具有计算上的优点。本文最后研究了一类随机不确定系统的二次稳定和二次保代价控制问题，其中系统的不确定参数是时变的、范数有界的，外部干扰是一个随机过程。文章首先利用线形矩阵不等式给出系统二次稳定的充要条件；然后给出了随机不确定系统的二次保代价控制的定义，利用线性矩阵不等式证

3、明了状态反馈控制律u(t)=Kx(t)，既能使系统达N--次稳定，又可以使性能指标函数达到最优，并给出了系统的二次保代价控制与二次能稳的关系。关键词：随机系统；H。滤波；二次稳定；％／矾控制；保代价控制IIIABSTRACTStochasticcontrol，especiallyforthesystemsgovernedbyIto—typestochasticdifferentialequations，hasbecomeapopularresearchfieldofmodemcontroltheoryduetoitsgreatmanyapp

4、licationsinsignalprocessing，mathematicalfinanceandpopulationmodeling．Atthefirst，thebasicconceptandcontentoflinearmatrixinequalityareexpounded，andthealgorithmsandsoftwareforsolvingLMIproblemsareintroduced．AnexampleinthestochasticuncertaincontroltheoryisgiventoillustrateLMIa

5、pplications．ItisshownthatanumberofimportantproblemsfromthestochasticcontroltheoryCanbereformulatedasconvexoptimizationproblemswithlinearmatrixinequality(LMI)constraints，SOthattheywillbecomenumericallytractable．Second，thispaperdiscussestherobustH．0filteringofstochasticuncer

6、tmnlinearsystems．Weassumetheuncertainmatrixisnormboundedandtime-varying，whiletheexternaldisturbanceisastochasticprocess．BymeansoflinearmatrixinequalitytheH。filteringWasconstructed，andanexamplewaspresentedtoillustratethedevelopedtheory．Third，thispaperistostudythediscrete-ti

7、mestochasticH2

8、H。controlwithstateandexternaldisturbanceandcontrolinputdependentnoise．AnecessaryandsufficientconditionforexistenceofH2

9、H。controlispresented，whichtransformstheH2

10、H。controllerdesignintosolvingfourcoupledmatrix-valuedequations．Anexamplewaspresentedtoillustratew

11、hatwehavepresentedinthispaperhavetheadvantageofeasycomputation．Finally，thispaperdiscusses