發(fā)布時(shí)間：2017-05-14 13:01

  本文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)樣本值反饋鎮(zhèn)定研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：采樣數(shù)據(jù)廣泛存在于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、混雜系統(tǒng)及嵌入式控制系統(tǒng)等系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)的離散性和過(guò)程的連續(xù)性,使得系統(tǒng)中的連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)的相互交疊,造成系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析變得更加困難。在論文中,主要研究了采樣系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和輸出反饋鎮(zhèn)定問(wèn)題。分別提出了基于采樣狀態(tài)的反饋控制器設(shè)計(jì)方案和基于輸出采樣數(shù)據(jù)的觀測(cè)器設(shè)計(jì)方案。針對(duì)由于采樣帶來(lái)的信號(hào)離散化問(wèn)題,通過(guò)引入控制輸入時(shí)滯方法來(lái)解決離散和連續(xù)共存的問(wèn)題,把采樣系統(tǒng)變?yōu)榛谳斎霑r(shí)滯的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)。用于系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的反饋鎮(zhèn)定的主要理論依據(jù)是Lyapunov穩(wěn)定性理論。通過(guò)構(gòu)建Lyapunov-Krasovskii泛函,利用凸組合變換,結(jié)合線性矩陣不等式(LMIs),即可得出系統(tǒng)有解的可行性條件,進(jìn)而計(jì)算得到控制器增益。論文中主要研究了四個(gè)問(wèn)題:(1)給出基于狀態(tài)樣本值的反饋控制器設(shè)計(jì)方案。結(jié)合Lyapunov-Krasovskii泛函,討論了采樣系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)問(wèn)題,分析了采樣系統(tǒng)狀態(tài)反饋使得系統(tǒng)鎮(zhèn)定的充分條件,并通過(guò)線性矩陣不等式的可行性解,得出采樣系統(tǒng)狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定的增益陣。(2)給出了基于輸出樣本值的狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)及系統(tǒng)反饋鎮(zhèn)定問(wèn)題的研究結(jié)論。在討論了基于輸出樣本值的觀測(cè)器設(shè)計(jì)之后,通過(guò)系統(tǒng)重構(gòu)的狀態(tài)及觀測(cè)器誤差,得到了增廣系統(tǒng)反饋鎮(zhèn)定的充分條件,并通過(guò)對(duì)線性矩陣不等式的可行性求解,得到系統(tǒng)的反饋增益陣K及觀測(cè)器增益陣L,最后通過(guò)Matlab仿真,得到了相應(yīng)狀態(tài)曲線和控制曲線,通過(guò)分析曲線的合理性,說(shuō)明了方法的可行性。(3)給出了變采樣周期狀態(tài)樣本值反饋模糊控制器設(shè)計(jì)。考慮T-S模型描述的非線性系統(tǒng)條件下,系統(tǒng)基于狀態(tài)樣本值的反饋控制設(shè)計(jì)。分析T-S模型下的Lyapunov-Krasovskii泛函,設(shè)計(jì)了狀態(tài)樣本值反饋控制器,得到了系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分條件,并通過(guò)Matlab工具箱求解線性矩陣不等式組的解,求得系統(tǒng)在穩(wěn)定條件下的反饋增益陣K及最大時(shí)滯允許值?。(4)結(jié)合T-S模型表示的的非線性采樣控制系統(tǒng),完成輸出樣本值反饋設(shè)計(jì)觀測(cè)器并實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)定的問(wèn)題。首先基于輸出樣本值、觀測(cè)器誤差,構(gòu)建模糊采樣觀測(cè)器結(jié)構(gòu),然后創(chuàng)建新的系統(tǒng)變量并設(shè)計(jì)Lyapunov-Krasovskii泛函,通過(guò)凸組合變換,結(jié)合自由權(quán)變量,分析出系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,對(duì)線性矩陣不等式的可行性求解,得到系統(tǒng)的反饋?zhàn)釉鲆骊噄K及各子觀測(cè)器增益陣iL,最后通過(guò)Matlab仿真,得到了相應(yīng)狀態(tài)曲線和控制曲線的合理性,說(shuō)明了方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：T-S模糊系統(tǒng) 線性矩陣不等式 輸入時(shí)滯 樣本值 觀測(cè)器
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP13
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-12
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 目前的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容10-12
• 第二章 預(yù)備知識(shí)12-24
• 2.1 狀態(tài)反饋與輸出反饋12-14
• 2.1.1 狀態(tài)反饋12-13
• 2.1.2 輸出反饋13
• 2.1.3 狀態(tài)反饋和輸出反饋的比較13-14
• 2.2 狀態(tài)重構(gòu)問(wèn)題14
• 2.3 狀態(tài)觀測(cè)器的構(gòu)成方法14-16
• 2.4 系統(tǒng)的平衡狀態(tài)16
• 2.5 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)Lyapunov穩(wěn)定性16-17
• 2.6 Lyapunov穩(wěn)定性的基本判定定理17
• 2.7 離散時(shí)間系統(tǒng)Lyapunov穩(wěn)定性17-18
• 2.8 時(shí)滯系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的基本方法18-20
• 2.8.1 Lyapunov-Krasovskii泛函的設(shè)計(jì)18-19
• 2.8.2 Lyapunov-Krasovskii泛函的選取19-20
• 2.9 線性矩陣不等式（LMI）工具箱20-21
• 2.10 線性矩陣不等式及相關(guān)術(shù)語(yǔ)21
• 2.11 論文中用到的引理21-24
• 第三章 線性系統(tǒng)狀態(tài)樣本值反饋控制器的設(shè)計(jì)24-32
• 3.1 引言24
• 3.2 問(wèn)題描述及預(yù)備知識(shí)24-25
• 3.3 主要結(jié)果25-30
• 3.4 數(shù)值實(shí)例30
• 3.5 結(jié)論30-32
• 第四章 基于輸出樣本值的狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)及系統(tǒng)反饋鎮(zhèn)定32-44
• 4.1 問(wèn)題提出32-34
• 4.2 主要結(jié)果34-40
• 4.3 仿真例子40-42
• 4.4 結(jié)束語(yǔ)42-44
• 第五章 狀態(tài)樣本值變周期采樣模糊控制器設(shè)計(jì)44-54
• 5.1 問(wèn)題提出44-47
• 5.2 主要定理47-51
• 5.3 仿真例子51-52
• 5.4 結(jié)束語(yǔ)52-54
• 第六章 基于T-S模型的非線性采樣控制系統(tǒng)輸出樣本值反饋鎮(zhèn)定54-68
• 6.1 問(wèn)題描述54-56
• 6.2 主要結(jié)果56-63
• 6.3 仿真例子63-65
• 6.4 結(jié)束語(yǔ)65-68
• 第七章 論文總結(jié)與展望68-70
• 7.1 本文的創(chuàng)新點(diǎn)69
• 7.2 對(duì)未來(lái)的展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-78
• 致謝78-80
• 攻讀博士學(xué)位期間的研究成果80-82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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3 張冬梅;俞立;;線性時(shí)滯系統(tǒng)穩(wěn)定性分析綜述[J];控制與決策;2008年08期

4 解偉男;屈楨深;溫奇詠;王常虹;;時(shí)變時(shí)滯不確定采樣系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定控制[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2008年S1期

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7 韓忠旭;增量式函數(shù)觀測(cè)器的概念及其狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2004年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 曾啟杰;時(shí)滯系統(tǒng)的若干控制問(wèn)題研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)樣本值反饋鎮(zhèn)定研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：365206