時(shí)滯不確定中立組合大系統(tǒng)的魯棒控制.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)日趨信息化、系統(tǒng)化,在工程技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域出現(xiàn)了許多復(fù)雜的組合大系統(tǒng)。如何控制復(fù)雜組合大系統(tǒng)?如何進(jìn)行復(fù)雜信息系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)?如何改善組合大系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)?這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)面臨的重大課題。一方面,現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算科學(xué)的發(fā)展為組合大系統(tǒng)的研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和良好的發(fā)展條件。另一方面,由于組合大系統(tǒng)的復(fù)雜性、主動(dòng)性、不確定性和維數(shù)災(zāi)性,使現(xiàn)有的基于數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)理論處于困境,需要探討新方法、新途徑。
　

2、　 目前,關(guān)于中立系統(tǒng)的研究大多是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析,而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)的結(jié)果不是很多,特別的,關(guān)于中立組合大系統(tǒng)的魯棒控制問題研究更是少見。因此,本文探討時(shí)變時(shí)滯不確定中立組合大系統(tǒng)的魯棒分散控制問題。研究結(jié)果表明,分散控制方案大大簡化了中立組合大系統(tǒng)的理論分析和控制器的工程設(shè)計(jì)。
　　 本文的主要工作概述如下:
　　 第一章,首先了解一般的不確定時(shí)滯系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,然后介紹中立系統(tǒng)的發(fā)展情況,最后,呈現(xiàn)組合大

3、系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
　　 第二章,展現(xiàn)本論文研究時(shí)涉及的基礎(chǔ)知識(shí),包括關(guān)于線性矩陣不等式(Linearmatrixinequlity,LMI)的3個(gè)求解器和3個(gè)基本引理。
　　 第三章,針對(duì)一類由N個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成的不確定中立組合大系統(tǒng),研究其非脆弱分散保性能控制問題。所研究的系統(tǒng)不僅狀態(tài)、控制輸入含有時(shí)變時(shí)滯,而且互聯(lián)項(xiàng)也含有時(shí)變時(shí)滯。由于關(guān)聯(lián)項(xiàng)處理起來非常復(fù)雜、困難,所以通常條件下關(guān)聯(lián)項(xiàng)被看作擾動(dòng),且通過一些約束

4、條件抵消掉。事實(shí)上,這種策略往往會(huì)帶來保守性。為了降低本文結(jié)果的保守性,作者充分考慮關(guān)聯(lián)項(xiàng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,對(duì)其采用靈活多變的處理方法。提出了未受擾動(dòng)中立組合大系統(tǒng)的非脆弱分散保性能控制器存在的充分條件,該條件依賴于時(shí)變時(shí)滯的導(dǎo)數(shù),同時(shí)給出系統(tǒng)的保性能表達(dá)式。進(jìn)一步地,得到不確定中立組合系統(tǒng)的相應(yīng)結(jié)果。最后,將本文的結(jié)果與現(xiàn)有結(jié)果對(duì)比,對(duì)比結(jié)果充分表明了本文結(jié)果的優(yōu)越性。
　　 第四章,討論另外一類更為復(fù)雜的,更具有廣泛不確定的

5、中立組合系統(tǒng)的H∞分散控制問題。將H∞分散控制器設(shè)計(jì)問題歸結(jié)到,求取2N個(gè)矩陣不等式的可行解問題,其中N個(gè)相互耦合的矩陣不等式中只有第一個(gè)不等式是LMI,其他的均是非線性矩陣不等式。因而中立組合大系統(tǒng)的H∞性能指標(biāo)優(yōu)化時(shí)將受到N-1個(gè)非線性矩陣不等式約束。然而目前非線性矩陣不等式約束下的優(yōu)化問題尚未有較好的解決方案,故這里的H∞控制器的范數(shù)界γi可以事先給定,也可以通過LMI工具箱求得一個(gè)可行解,但不能進(jìn)行優(yōu)化而獲得最小值。最后,通過一