不确定广义系统的鲁棒脉冲控制器设计

论文摘要

广义系统是一类比正常系统更具广泛形式的动力系统,所涉及的领域也十分广泛。因而近年来广义系统理论与应用问题吸引了国内外众多学者的关注,并且已经取得了长足的进展。在实际的工业控制过程中,由于未知扰动的输入和未建模动态,因此不可避免地存在着不确定性误差,此时便很难对被控对象建立精确的数学模型。在这种情况下,不确定广义系统的研究就受到了广泛的关注。长久以来,对于不确定系统的研究,主要是围绕一次项系数矩阵带有扰动的不确定系统展开的。对于导数项系数矩阵带有扰动的不确定系统的研究成果还很少见。本文在前人研究成果的基础之上,针对这类不确定系统展开研究,所做工作如下：(1)简要介绍了广义系统的发展史、本质、应用背景。归纳了广义系统的性质和已经取得的重要成果并进行简要分析。介绍了三种反馈控制的表达形式以及它们对系统能控,能观,脉冲能控,脉冲能观性质的影响。概述不确定广义系统的鲁棒控制研究现状。(2)针对导数项系数矩阵带有扰动的广义系统进行圆盘极点分析和圆盘极点配置研究。给出保证不确定系统正则,无脉冲,有限极点位于给定圆盘内部的扰动范围,并给出相应的导数反馈控制器,通过例子进行验证。(3)介绍脉冲幅度的相关概念,以及鲁棒消脉冲理论的相关成果。重点研究对于导数项系数矩阵带有扰动的广义系统的鲁棒消脉冲问题。给出这类系统可以任意配置脉冲幅度的充分条件并设计出鲁棒脉冲控制器。当不满足这个任意配置脉冲幅度条件时,给出增广系统可以配置到最大脉冲幅度的上界(即为原系统可配置的最大脉冲幅度下界)。将连续不确定广义系统的结论推广到离散广义系统中,给出离散系统可以任意配置因果裕度的充分条件并设计出鲁棒因果控制器。当不满足这个任意配置因果裕度条件时,给出增广系统可以配置到最大因果裕度的上界(即为原系统可以配置的最大因果裕度下界)。最后以实例验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 广义系统理论的发展概况
• 1.1.1 广义系统理论的发展过程
• 1.1.2 广义系统的应用
• 1.2 广义系统与正常系统的比较
• 1.3 不确定广义系统的鲁棒控制概述
• 1.4 本文工作概述
• 第2章 广义系统简介
• 2.1 广义系统的表达形式
• 2.2 广义系统的受限等价变换
• 2.2.1 第一种受限等价形式
• 2.2.2 第二种受限等价形式
• 2.3 广义系统的解
• 2.4 广义系统的能控性
• 2.5 广义系统的能观性
• 2.6 常用反馈控制器介绍
• 2.7 离散系统概念简介
• 2.8 本章小结
• 第3章 鲁棒圆盘极点配置
• 3.1 引言
• 3.2 准备知识
• 3.3 不确定广义系统的区域极点配置
• 3.4 数值算例
• 3.5 本章小结
• 第4章 连续不确定广义系统的鲁棒脉冲控制
• 4.1 引言
• 4.2 准备知识
• 4.3 一次项系数矩阵含扰动的连续广义系统的鲁棒脉冲消除
• 4.4 导数项系数矩阵含扰动的连续广义系统的鲁棒脉冲消除
• 4.5 数值算例
• 4.6 本章小结
• 第5章 离散不确定广义系统的鲁棒因果控制
• 5.1 引言
• 5.2 准备知识
• 5.3 一次项系数矩阵含扰动的离散广义系统的鲁棒因果控制
• 5.4 导数项系数矩阵含扰动的离散广义系统的鲁棒因果控制
• 5.5 数值算例
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢