實際工程系統(tǒng)經(jīng)常會受到來自結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部環(huán)境隨機因素的影響,從而導致系統(tǒng)模型的突變。這類突變源于系統(tǒng)組件或者組件之間的連接失效、環(huán)境突變或是非線性系統(tǒng)工作點的變更等。隨機跳變廣義系統(tǒng)模型能更貼切的反映這類結(jié)構(gòu)突變系統(tǒng)的動態(tài)特性。在對本課題的研究背景和現(xiàn)有結(jié)論進行分析和探討后,從系統(tǒng)模型、性能指標和受限情況進行研究。本文針對隨機跳變廣義時滯系統(tǒng),考慮輸入飽和、量化反饋、不確定和外界擾動的影響,基于線性矩陣不等式(LMI)技術進行系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析,并提出相應的反饋控制器和濾波器設計方法。本論文的主要工作如下:(1)針對一類具有輸入飽和的廣義時滯系統(tǒng)進行無源穩(wěn)定性分析和狀態(tài)反饋控制器設計;進一步,針對一類具有輸入飽和的Markov跳變廣義時滯系統(tǒng)進行多重嚴格無源性分析和模態(tài)依賴的反饋控制器設計。利用Wirtinger積分不等式來降低時滯相關判據(jù)的保守性,并給出了飽和吸引域的優(yōu)化方法。最后以數(shù)值仿真說明所得判據(jù)具有較小的保守性以及方法的可行性。(2)針對轉(zhuǎn)移矩陣不完全可知的Markov跳變廣義時滯系統(tǒng),設計了耗散濾波器。根據(jù)三種轉(zhuǎn)移率矩陣不完全可知的類型,分別給出了滿足耗散性的濾波器設計方法。最后數(shù)值仿真中以Markov跳變廣義時滯系統(tǒng)來說明所得時滯相關判據(jù)在保守性和計算復雜度方面的優(yōu)越性,并以電路系統(tǒng)為實際背景,進一步說明所提理論方法的有效性。(3)針對一類帶有不確定參數(shù)的半Markov跳變非線性系統(tǒng)提出了一種降階量化滑模控制方法。通過LMI求解出滑模面矩陣增益,使系統(tǒng)在達到滑模面后是隨機穩(wěn)定的,給出了非匹配量化滑�？刂撇呗�,并證明了滑模面的可達性。最后,通過垂直起降飛行器(VTOL)的數(shù)值仿真說明方法的有效性。(4)針對一類執(zhí)行器飽和且時滯隨機出現(xiàn)的廣義復雜網(wǎng)絡系統(tǒng),設計了均方同步控制器。基于伯努利分布和隨機系統(tǒng)穩(wěn)定性理論,給出了閉環(huán)誤差系統(tǒng)均方穩(wěn)定的判據(jù)以及吸引域的優(yōu)化方法。最后通過包含蔡氏電路在內(nèi)的兩個數(shù)值仿真來說明方法的可行性。
【學位單位】：燕山大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP13
【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 隨機跳變廣義時滯系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Markov跳變廣義時滯系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 半Markov跳變系統(tǒng)的穩(wěn)定和設計研究現(xiàn)狀
        1.2.3 參數(shù)隨機跳變的廣義時滯分析和設計研究現(xiàn)狀
        1.2.4 現(xiàn)有工作存在的不足
    1.3 本文主要工作
        1.3.1 本文的框架結(jié)構(gòu)
        1.3.2 本文的具體內(nèi)容
第2章 飽和Markov跳變廣義時滯系統(tǒng)的分析與控制
    2.1 引言
    2.2 飽和廣義時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與控制
        2.2.1 問題描述與基本引理
        2.2.2 穩(wěn)定性分析及控制器設計
        2.2.3 仿真驗證
    2.3 飽和Markov跳變廣義時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與控制
        2.3.1 問題描述與基本引理
        2.3.2 穩(wěn)定性分析及控制器設計
        2.3.3 仿真驗證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 Markov跳變廣義時滯系統(tǒng)的分析與濾波
    3.1 引言
    3.2 問題描述
    3.3 穩(wěn)定性分析與濾波器設計
    3.4 仿真驗證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 半Markov跳變系統(tǒng)的量化反饋滑模控制——廣義時滯系統(tǒng)方法
    4.1 引言
    4.2 問題描述
    4.3 滑模面設計
    4.4 滑�？刂破髟O計
    4.5 仿真驗證
    4.6 本章小結(jié)
第5章 輸入飽和隨機跳變廣義時滯復雜網(wǎng)絡的同步控制
    5.1 引言
    5.2 問題描述
    5.3 反饋控制器設計
    5.4 仿真驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝

【參考文獻】

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1 李繁飆;石碰;蘇曉杰;;不確定半馬爾可夫跳變系統(tǒng)的滑模觀測器設計[J];系統(tǒng)科學與數(shù)學;2014年10期

本文編號：2845897