基于状态观测器的线性不确定系统鲁棒控制器设计.doc

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1、摘要在对实际控制过程的分析过程中，总有一些未知因素存在，诸如未建模动态，参数不确定性，工作环境的变化，降阶及线性化近似等，也包括外部干扰的不确定性。因此，对扰动控制系统或不确定控制系统的研究就更加符合实际过程。鲁棒控制理论的产生和发展，正是基于这一实际背景的，并逐渐成为控制理论和实际工程控制领域的一个重要研究方向。本文首先介绍鲁棒控制发展与历史以及一些基础知识。研究具有时滞的线性不确定系统的鲁棒稳定性问题利用矢量不等式的方法和Lyapunov稳定性原理给出不确定时滞系统鲁棒稳定的充分条件。本文主要利用Lyapunov稳定性理论，运用线性不等式(LMI)的方法研究不确定系统的基于状态观测器的鲁棒

2、控制问题。本文研究的主题是基于状态观测器的不确定系统的鲁棒控制，包括线性不确定系统、线性不确定时滞系统在基于状态观测器情况下的鲁棒控制器设计。并利用LMI给出使系统镇定的控制器存在的充分条件，并用实例验证了所得结论，得到预期要得到的仿真图形，实现其价值。关键词：状态观测器；不确定性；时滞系统；鲁棒控制；线性矩阵不等式AbstractSomeunknownelementsalwaysexistintheanalysisprocessforthecontrolsystems,suchasunmodeleddynamics,parametricuncertainties,changeoftheope

3、ratingenvioronment,modelreductionandlinearizationapproximations,etc,orexternaldisturbance.Soitissignificativetostudythedisturbanceprocessortheuncertainsystems.Theemergenceandthedevelopmentoftherobustcontroltheorywerejustinsuchenviorment,anditisbecominganimportantresearchfieldofthecontroltheoryandits

4、practiceapplications.Thispaperfirstintroducesthedevelopmentofrobustcontrolandintroducessomebasichistoricalknowledge.Studyoflinearuncertaintime-delaysystemrobuststabilityproblemoftheuseofvectorLyapunovinequalityandtheprincipleofthestabilityofuncertaintime-delaysystemsaregivenasufficientconditionforro

5、buststability.Inthispaper,theuseofLyapunovstabilitytheory,theuseoflinearinequality(LMI)methodoftheuncertainsystemstateobserver-basedrobustcontrolproblem.Thethemeofthispaperisbasedonstateobserverrobustcontrolofuncertainsystems,includinglinearuncertainsystems,linearuncertaintime-delaysystemsinstateobs

6、erverbasedontherobustcasecontrollerdesign.LMIisgivenusingthesystemcontrollercalmasufficientconditionfortheexistenceof,andexamplesdemonstratetheconclusionshavebeenexpectedtobethesimulationgraphics,realizeditsvalue.Keywords:Stateobserver;uncertainty;delaysystem;robustcontrol;linearmatrixinequality目录第1

7、章绪论11.1系统不确定性存在的背景和描述11.2鲁棒控制发展概述21.3线性矩阵不等式（LMI）的发展51.4本文研究的意义61.5本文的研究内容及安排7第2章预备知识92.1状态观测器92.2线性矩阵不等式112.3Lyapunov稳定性理论13第3章基于状态观测器的线性不确定系统的鲁棒控制器设计163.1问题描述163.2主要内容173.3仿真实例193.4本章小结20第4章基于状态观测器的