不確定奇異系統(tǒng)的魯棒無源和ISS分析與控制
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【摘要】:本文致力于研究不確定奇異系統(tǒng)的魯棒無源,魯棒ISS分析和控制的問題。奇異系統(tǒng)是由微分方程和代數(shù)方程所組成的一類動力系統(tǒng),它產生于廣泛的工程應用中,例如,化學工程系統(tǒng),電器力學系統(tǒng),力學建模,飛行建模和經濟系統(tǒng)等諸多應用。過去四十年,奇異系統(tǒng)的分析與控制已經發(fā)展成為系統(tǒng)嚴格的理論體系。然而,不確定性在系統(tǒng)建模中總是存在的,奇異系統(tǒng)的魯棒控制仍然需要進一步探索和改進的。在這篇博士論文中,利用LMI技巧,研究了不確定奇異系統(tǒng)的魯棒無源,魯棒ISS分析和控制的問題。第三章給出了線性不確定奇異系統(tǒng)的魯棒無源,魯棒ISS分析和反饋鎮(zhèn)定問題。提出了LMI條件使得在該條件下,證明了系統(tǒng)是魯棒嚴格無源和魯棒ISS。另外,如果提出的LMI條件不滿足,則設計狀態(tài)反饋控制器使得閉環(huán)系統(tǒng)是魯棒ISS。數(shù)值例子說明本文結果的有效性。第四章研究了具有非線性不確定性的奇異系統(tǒng)的魯棒嚴格無源,魯棒ISS分析和控制問題。提出了合適的LMI條件使得在該條件下,證明系統(tǒng)是魯棒嚴格無源和魯棒ISS。本文結果可以看出非線性擾動的界可以是任意正實數(shù),不必限于零和一之間。進一步,如果提出的LMI條件不滿足,則設計狀態(tài)反饋控制器使得閉環(huán)系統(tǒng)是ISS。數(shù)值例子說明本文結果的有效性。第五章考慮Lur's奇異系統(tǒng),滿足時不變扇型條件。研究其魯棒嚴格無源和魯棒絕對ISS分析和反饋問題。首先提出恰當?shù)腖MI條件使得在該條件下,證明系統(tǒng)是魯棒嚴格無源和魯棒絕對ISS。進一步,如果提出的LMI條件不滿足或者線性部分的矩陣不是Hurwitz,則設計狀態(tài)反饋控制器使得閉環(huán)系統(tǒng)是魯棒ISS。數(shù)值例子說明本文結果的有效性。本文首次利用魯棒無源性概念,魯棒ISS研究不確定線性和非線性奇異系統(tǒng)。希望本文的工作能夠提供一個方法可以進一步對不確定奇異系統(tǒng)進行魯棒分析。
【關鍵詞】:奇異系統(tǒng) Lur's系統(tǒng) ISS LMI Lyapunov穩(wěn)定性 嚴格無源 不確定性 Schur補 Banach不動點定理
【學位授予單位】:華東師范大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:O231
【目錄】:
- 中文摘要6-7
- Abstract7-12
- List of Symbols and Abbreviatioons12-13
- 1 Introduction13-18
- 1.1 Problem Statement and Motivation13-16
- 1.2 Overview of the Contribution16
- 1.3 Thesis Organization16-18
- 2 Basic Mathematical Backgrounds18-35
- 2.1 Stability18-30
- 2.1.1 Lyapunov Stability in the Case of Normal State Space18-22
- 2.1.2 Stability Concepts in Singular Systems22-25
- 2.1.3 Lyapunov Stability Concepts for Singular Systems25-27
- 2.1.4 Lyapunov Stability Theorems for Singular Systems27-30
- 2.2 Linear Matrix Inequality(LMI)30-32
- 2.3 Norms of Vectors and Matrices32
- 2.4 Dissipative Systems32-35
- 3 Robust Control for Linear Uncertain Singular Systems35-51
- 3.1 Robust Analysis36-46
- 3.2 Robust Stabilization46-49
- 3.3 Numerical example49-50
- 3.4 Conclusion50-51
- 4 Robust Control for Singular Systems with Perturbations51-64
- 4.1 Robust Analysis52-60
- 4.2 Controller Law Design60-62
- 4.3 Numerical example62-63
- 4.4 Conclusion63-64
- 5 Robust Absolute ISS for Lur'e Singular Systems64-78
- 5.1 Absolute Analysis65-73
- 5.2 Feedback Controller Law Design73-76
- 5.3 Numerical Example76
- 5.4 Conclusion76-78
- 6 Conclusion/Summary/and Future Works78-82
- 6.1 Conclusion78-79
- 6.2 Summary79-81
- 6.3 Future Researches81-82
- Works During My Study for PhDDegree82-83
- Bibliography83-91
- Acknowledgements9
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9 王R,
本文編號:280383
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