含參數(shù)不確定時滯非線性Hamilton系統(tǒng)H∞控制設(shè)計.pdf

1、時滯現(xiàn)象是引起實際系統(tǒng)品質(zhì)惡化甚至不穩(wěn)定的主要原因之一.近年來,對于時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定和控制的研究引起了廣泛的關(guān)注.時滯系統(tǒng)中也會存在各種不確定性,比如高階系統(tǒng)的降階處理,各種信號測量噪聲,各種干擾信號以及工作環(huán)境的變化引起的參數(shù)變化,未建模動態(tài)特性等.這些不確定因素會對系統(tǒng)的性能,特別是對系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響.如何使系統(tǒng)在時滯和不確定存在的情況下保持它的穩(wěn)定并且最大程度地降低干擾對系統(tǒng)輸出的影響,這就是魯棒H∞控制研究所面臨的問題.對于非

2、線性系統(tǒng)來說,處理這類問題有很大的難度.作為開放無源系統(tǒng)的廣義Hamilton系統(tǒng)為非線性魯棒控制的研究注入了新的活力.廣義受控耗散Hamilton系統(tǒng)中的Hamilton函數(shù)是系統(tǒng)的廣義能量(在機械系統(tǒng)中,是動能與勢能的總和),在一定條件下可以構(gòu)成系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù).在Hamilton系統(tǒng)中考慮到時滯和不確定的因素,充分利用Hamilton系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點,研究其穩(wěn)定性和H∞控制問題,是非常有意義的研究工作.本文針對含有不確定參

3、數(shù)的時滯Hamilton系統(tǒng),利用Hamilton系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)特點以及Lyapunov-Krasovskii函數(shù)法,分析了其穩(wěn)定性,并設(shè)計了自適應(yīng)H∞控制器.
　　本文的主要內(nèi)容由以下兩部分組成:
　　1)含參數(shù)不確定的時滯Hamilton系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析.
　　本部分主要研究含有不確定參數(shù)的時滯Hamilton系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件.首先討論了時滯無關(guān)穩(wěn)定性條件,給出了常時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性判定條件;其次研究了當(dāng)系統(tǒng)依賴時滯

4、,即時滯相關(guān)時,時變時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件;最后通過數(shù)值仿真驗證了本部分所給結(jié)論的有效性.
　　2)含參數(shù)不確定和干擾的時滯Hamilton系統(tǒng)的自適應(yīng)H∞控制問題.
　　本部分設(shè)計了含有不確定參數(shù)和干擾的時滯Hamilton系統(tǒng)的H∞控制器,從時滯無關(guān)和時滯相關(guān)兩個方面進行討論,分別設(shè)計了不確定參數(shù)p=0時使閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定且滿足L2增益性質(zhì)的控制器,以及不確定參數(shù)p=0時系統(tǒng)的自適應(yīng)H∞控制器,并通過數(shù)值仿真檢驗了本部分所