关联系统的时滞相关分散鲁棒控制研究

论文摘要

时滞关联系统在工程应用中随处可见，随着科学技术的发展，人们对于时滞关联系统的研究不断深入，本文针对时滞关联系统研究了时滞相关分散鲁棒控制问题。 首先，对时滞关联系统的研究背景和各个研究分支进行了综述，对研究现状做了总结，指出了研究工作中的一些尚待进一步研究之处。然后，就下面几个问题进行了深入的探讨：一、关于时滞关联系统的分散鲁棒镇定问题：二、时滞关联系统的分散鲁棒无源化控制问题；三、时滞关联系统的分散鲁棒H∞控制问题；在理论研究的基础上，研究了时滞电力系统分散控制问题。最后，对本文的研究进行了总结，并对今后的研究工作做了展望。 各章中采用的研究手段和工具主要有：高维时滞差分不等式，高维差分比较原理，Lyapunov直接法、Lyapunov-Krasovskii泛函方法，时滞积分矩阵不等式和线性矩阵不等式（LMI）方法，将这些方法相互结合，获得了一些新颖的结果。 利用Lyapunov-Krasovskii泛函与时滞积分矩阵不等式方法，讨论了连续时间的不确定线性关联系统的分散鲁棒镇定问题，得到了基于LMI的时滞相关分散鲁棒镇定条件。通过构造特殊的Lyapunov-Krasovskii泛函，结合时滞积分矩阵不等式和线性矩阵不等式（LMI），研究了一类具有分离变量的非线性关联大系统的分散鲁棒镇定问题。说明LMI方法可用于某种非线性系统的研究。证明了高维离散系统的比较原理和时滞差分不等式。利用时滞差分不等式方法，研究了一类具有多个状态时滞的不确定离散系统与离散关联系统的鲁棒镇定和分散鲁棒镇定问题。给出了确保离散系统可通过输出反馈鲁棒镇定与鲁棒分散镇定与时滞相关的充分条件。 采用模型变换和特殊Lyapunov-Krasovskii泛函，研究了具有关联时滞的线性关联系统无源化分散鲁棒控制问题。给出了与时滞相关的无源化分散鲁棒镇定控制器的存在性和具体构造判据。数值例子说明了该方法的有效性。构造特殊的Lyapunov-Krasovskii泛函，结合时滞积分矩阵不等式和线性矩阵不等式（LMI），研究了一类具有分离变量的非线性关联大系统的分散鲁棒无源化镇定问题。为关联系统无源化奠定了理论基础、提出了设计方法。 利用Lyapunov-Krasovskii泛函与时滞积分矩阵不等式方法，讨论了不确定线性关联系统的分散鲁棒H∞控制问题。给出了一些分散状态反馈鲁棒H∞控制问题有解且与时滞相关的充分条件。同时讨论了此类线性关联系统的分散鲁棒H∞非脆弱控制问题。数值例子说明了该算法的有效性。最后针对一类不确定关

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 时滞关联动力系统的研究背景
• 1.1.1 应用背景与研究意义
• 1.1.2 时滞关联系统的状态空间描述
• 1.2 关联系统的分散鲁棒控制的研究现状
• 1.2.1 研究历程的回顾
• 1.2.2 研究现状
• 1.2.3 分散鲁棒控制研究存在的问题
• 1.3 本文主要内容
• 第二章 关联系统的时滞相关分散鲁棒镇定研究
• 2.1 引言
• 2.2 线性关联系统时滞相关分散鲁棒镇定
• 2.2.1 问题的描述与引理
• 2.2.2 标称未控系统的时滞相关稳定性条件
• 2.2.3 标称系统的时滞相关分散镇定
• 2.2.4 不确定关联系统的时滞相关分散鲁棒镇定
• 2.2.5 数值实例
• 2.3 具有分离变量的关联非线性系统时滞相关分散鲁棒镇定
• 2.3.1 问题的描述与假设
• 2.3.2 标称关联非线性系统的时滞相关分散镇定
• 2.3.3 不确定关联非线性系统的时滞相关分散鲁棒镇定
• 2.3.4 数值实例
• 2.4 离散关联系统的时滞相关输出反馈分散鲁棒镇定
• 2.4.1 有关引理
• 2.4.2 不确定离散系统时滞无关输出反馈鲁棒镇定
• 2.4.3 不确定离散系统时滞相关输出反馈鲁棒镇定
• 2.4.4 离散关联系统时滞相关输出反馈分散鲁棒镇定
• 2.4.5 数值实例
• 2.5 本章小结
• 第三章 关联系统的时滞相关无源化分散控制研究
• 3.1 引言
• 3.2 线性关联系统的时滞相关无源化分散控制
• 3.2.1 问题的描述与定义
• 3.2.2 时滞无关无源化分散控制器的设计
• 3.2.3 时滞相关无源化分散控制器的设计
• 3.2.4 仿真例子
• 3.3 具有分离变量的关联非线性系统时滞相关无源化分散鲁棒控制
• 3.3.1 问题的描述
• 3.3.2 标称未控系统的时滞相关无源化分析
• 3.3.3 标称系统的时滞相关无源化分散控制器的设计
• 3.3.4 不确定关联系统的时滞相关无源化分散鲁棒控制器的设计
• 3.3.5 数值实例
• 3.4 本章小结
• ∞控制研究'>第四章 关联系统的时滞相关分散鲁棒H_∞控制研究
• 4.1 引言
• ∞控制'>4.2 线性关联系统的时滞相关分散鲁棒H_∞控制
• 4.2.1 问题的描述
• 4.2.2 时滞相关有界实引理
• ∞控制器的设计'>4.2.3 标称系统的分散H_∞控制器的设计
• ∞控制器的设计'>4.2.4 分散鲁棒H_∞控制器的设计
• 4.2.5 数值实例
• ∞非脆弱控制'>4.3 线性关联系统的时滞相关分散鲁棒H_∞非脆弱控制
• 4.3.1 系统的描述
• ∞性能分析'>4.3.2 时滞相关H_∞性能分析
• ∞非脆弱控制器的设计'>4.3.3 时滞相关分散H_∞非脆弱控制器的设计
• 4.3.4 数值实例
• ∞控制'>4.4 一类非线性时滞关联系统的分散鲁棒H_∞控制
• 4.4.1 问题的描述
• ∞控制器的设计'>4.4.2 分散鲁棒H_∞控制器的设计
• 4.4.3 数值实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 电力系统的分散控制研究
• 5.1 引言
• 5.2 模型的描述
• 5.2.1 多机电力系统励磁控制模型
• 5.2.2 三机时滞电力系统模型
• 5.3 二机时滞电力系统的线性化和控制问题
• 5.3.1 模型的建立
• 5.3.2 二机时滞电力系统的分散镇定
• ∞控制'>5.3.3 二机时滞电力系统的分散H_∞控制
• 5.3.4 二机时滞电力系统的分散无源化控制
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究工作的总结
• 6.2 时滞关联系统分散鲁棒控制的展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 致谢