幾類微分系統(tǒng)的輸入—狀態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
本文關(guān)鍵詞:幾類微分系統(tǒng)的輸入—狀態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著控制科學(xué)與先進(jìn)控制技術(shù)的蓬勃發(fā)展,控制與各學(xué)科(例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子信息、電氣自動(dòng)化等)的交叉領(lǐng)域成為學(xué)者們關(guān)注的重點(diǎn),控制理論在其它學(xué)科中得到廣泛應(yīng)用。事實(shí)上,很多工程問題所涉及的數(shù)學(xué)模型均可采用微分系統(tǒng)來刻畫。然而,實(shí)際應(yīng)用中的微分系統(tǒng)不可避免地會(huì)受到一些不確定性因素的影響,例如:參數(shù)擾動(dòng)、非線性外部干擾、測(cè)量誤差等。因此,系統(tǒng)的魯棒性分析在控制領(lǐng)域中占有重要的地位。穩(wěn)定性是控制理論研究的最基本問題,然而在實(shí)際的控制系統(tǒng)中,常常需要定量地分析測(cè)量元件或者執(zhí)行器中存在的誤差以及外界干擾對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響;诖,本文致力于研究具有隨機(jī)干擾的時(shí)滯驅(qū)動(dòng)一響應(yīng)系統(tǒng)的輸入到狀態(tài)同步控制問題,具有魯棒外部輸入的一類參數(shù)不確定微分系統(tǒng)的輸入一狀態(tài)魯棒穩(wěn)定性問題和負(fù)荷差分系統(tǒng)的魯棒漸近穩(wěn)定問題;主要工作如下:(1)研究了一類具有隨機(jī)干擾的時(shí)滯驅(qū)動(dòng)—響應(yīng)系統(tǒng)的輸入—狀態(tài)同步控制問題。在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)中,驅(qū)動(dòng)、響應(yīng)系統(tǒng)傳出的信號(hào),經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)受到隨機(jī)擾動(dòng)的影響;這兩類信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后產(chǎn)生的誤差信號(hào)傳入控制器,再由控制器做出控制指令使得響應(yīng)系統(tǒng)跟蹤住驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),從而使得兩類信號(hào)達(dá)到同步。與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)常遭受外來攻擊,可視作與驅(qū)動(dòng)、響應(yīng)信號(hào)無關(guān)的外部擾動(dòng)信號(hào)。在這種情況下,本文第二章研究了驅(qū)動(dòng)—響應(yīng)系統(tǒng)在受到隨機(jī)擾動(dòng)和外部干擾情況下的同步問題。借助于線性矩陣不等式的解來設(shè)計(jì)控制增益矩陣,使得誤差信號(hào)被控制到一定的范圍內(nèi),即實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)一響應(yīng)系統(tǒng)的輸入一狀態(tài)同步。(2)探討了一類參數(shù)不確定微分系統(tǒng)在受到外部輸入干擾時(shí)的輸入一狀態(tài)魯棒穩(wěn)定性問題,其中外部輸入的參數(shù)也具有不確定性。本文第三章研究了此種情況下系統(tǒng)的輸入一狀態(tài)穩(wěn)定問題,設(shè)計(jì)相關(guān)控制器的參數(shù),再進(jìn)一步由線性矩陣不等式來求解,使得系統(tǒng)狀態(tài)在外部擾動(dòng)的參數(shù)不確定時(shí)亦可以被控制在一定的范圍內(nèi)。數(shù)值仿真亦驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的可行性。(3)基于前部分的理論研究成果,結(jié)合南京市新街口區(qū)域兩條線路的母線負(fù)荷數(shù)據(jù),本文第四章根據(jù)實(shí)際模擬建立負(fù)荷差分方程模型,探討了此類模型的價(jià)格激勵(lì)魯棒穩(wěn)定性問題,使得參數(shù)不確定的負(fù)荷差分系統(tǒng)在電價(jià)控制下達(dá)到魯棒漸近穩(wěn)定水平。
【關(guān)鍵詞】:輸入—狀態(tài)穩(wěn)定 驅(qū)動(dòng)—響應(yīng)系統(tǒng) 負(fù)荷差分系統(tǒng) 魯棒性 隨機(jī)擾動(dòng) 線性矩陣不等式
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:O175
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 符號(hào)和注記7-10
- 第一章 緒論10-19
- 1.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究背景及現(xiàn)狀10
- 1.2 輸入—狀態(tài)穩(wěn)定性的研究背景及意義10-12
- 1.3 魯棒控制的研究背景及意義12
- 1.4 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性控制方法及應(yīng)用12-13
- 1.5 本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)13-19
- 第二章 具有隨機(jī)干擾的時(shí)滯驅(qū)動(dòng)—響應(yīng)系統(tǒng)的輸入—狀態(tài)同步控制研究19-34
- 2.1 輸入—狀態(tài)穩(wěn)定性理論的基本介紹19-21
- 2.2 模型描述及預(yù)備工作21-23
- 2.3 主要結(jié)果23-28
- 2.4 數(shù)值仿真28-31
- 2.5 本章小結(jié)31-34
- 第三章 具有外部魯棒輸入的不確定的系統(tǒng)輸入—狀態(tài)穩(wěn)定分析34-41
- 3.1 模型描述及預(yù)備工作34-35
- 3.2 主要結(jié)果35-38
- 3.3 數(shù)值仿真38-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第四章 負(fù)荷電價(jià)響應(yīng)系統(tǒng)的魯棒控制41-49
- 4.1 模型描述及預(yù)備工作41-43
- 4.2 主要結(jié)果43-46
- 4.3 數(shù)值仿真46-48
- 4.4 本章小結(jié)48-49
- 第五章 總結(jié)與展望49-50
- 參考文獻(xiàn)50-54
- 附錄一 致謝54-55
- 附錄二 碩士期間參加的科研項(xiàng)目和學(xué)術(shù)會(huì)議55-56
- 附錄三 碩士期間發(fā)表和撰寫的論文56
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