变时滞系统的非脆弱保性能H∞控制稳定性研究.pdf

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1、Non-FragileSystemsAthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterHⅪGuaranteedCostControlforwithStateandInputDelayByFengshuangYangSupervisor：Prof．ChunxiaBuOperationResearchandCyberneticsDepartmentofMathematicsApril，2012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在

2、导师的指导下，独立进行研究所取得的成果．除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果．对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明．本声明的法律责任由本人承担．学位论文作者：—刁立Jk日期卅I许娟嘧学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学．根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或

3、部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文．本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学．保密论文在解密后应遵守此规定．学位论文作者：丛生!主l丛日期枷，庳岁月瑶日摘要传统的鲁棒控制器设计要求控制器必须准确实现，这样有可能出现脆弱的控制器，即控制器参数发生极其微小的偏移，将导致闭环系统的稳定性被破坏或性能下降。同时时滞现象普遍存在于实际系统中，且常常是引起系统不稳定和性能变差的主要原因。本篇论文研究带有输入

4、输出时滞的不确定系统，我们构造出非脆弱比保性能控制设计方法。主要内容如下：首先，本文研究了一类带有输入输出时滞的不确定系统。其中系统的不确定项需要满足范数有界。基于Lyapunov第二方法和LMI技术，分别对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情况加以讨论，得到非脆弱保性能‰控制律设计的一个充分条件。该控制器能保证闭环系统稳定和一定的指标上界，同时具有比范数下的干扰抑制作用。其次通过构造Lyapunov函数，研究了一类具有多时滞不确定系统的非脆弱保性能比控制问题。最后研究了一类结构不确定系统的非脆

5、弱保性能上k控制问题，得到非脆弱保性能正k控制律设计的充分条件。关键词：时滞；非脆弱；保性能控制；鲁棒稳定；线性矩阵不等式(LMIs)AbstractThepreconditionforconventionaldesignsofrobustcontrollers，thatshouldberealizedexactly,alwaysresultsinfragilecontrollers，SOthatsmallperturbationofthecoefficientsofthedesignedcontro

6、llerdestabilizetheclosed·loopcontrolsystem．Whiletimedelayiscommonlyencounteredinrealsystems，itsexistenceisfrequentlyasourceofinstabilityandpoorperformance．Inthispaperlwepresentanon—fragileH∞guaranteedcostcontroldesignmethodforseveraluncertainsystemswith

7、timevaryingdelaysinstateandcontrolinput．Themainworksareasfollowings：Firstly,weconsideraclassofuncertainsystemswithstateandinputdelay．ThenonlinearuncertaintyisassumedtobenorIn—bounded．AsufficientconditionisgivenintermsofLMIsfortheexistenceofthenon-fragil

8、eH∞guaranteedcostcontrollersincasesofbothadditiveandmultiplicativeperturbation．Thecontrollerguaranteestherobuststabilityoftheclosed-loopsystem，andtheupperboundofquadraticperformanceindexsatisfies比thedisturbanceattenuationlevel．Se