前提不匹配T-S模型网络控制系统的分析和控制设计

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本文主要研究了几类前提不匹配T-S模型网络控制系统的分析和控制设计问题。其中对一般的网络控制系统进行了不匹配的状态反馈控制设计;针对带有扰动的非线性网络控制系统的H_∞设计了不匹配的控制器,使闭环系统稳定并达到给定的H_∞性能指标;考虑了带参数不确定性的两类网络控制系统的镇定问题。研究的主体内容涉及三个部分:第一部分:研究基于T-S模型的非线性网络控制系统的控制设计问题,推导出一种能使被控系统稳定的不匹配控制器设计方法。通过线性T-S网络模型对这类系统进行描述,并且在系统建模时考虑网络诱导时延和数据丢失等情况对模型的作用。基于Lyapunov-Krasovskii泛函,并引入松弛矩阵和矩阵不等式,得出一个使被控系统稳定的充分条件。仿真实例说明了该方法具有良好的控制作用。第二部分:研究非线性网络控制系统的H_∞控制问题。主要是设计不匹配的状态反馈控制器,使得网络控制系统在这种控制器的作用下能够渐近稳定并且满足一定的H_∞性能指标。首先通过稳定性理论和舒尔补引理等方法得到一个能使闭环系统稳定且具有给定H_∞性能指标的充分条件。再用不等式的缩放技巧解决矩阵不等式中出现的非线性无法求解的问题。最后引入辅助矩阵减少该控制器设计方法的保守性。通过例子验证反馈设计方法的有效性。第三部分:研究一类T-S模型参数不确定网络系统的控制设计问题以及带有不确定H_∞控制设计问题。系统中的参数矩阵具有线性分式结构不确定性。H_∞控制器使得参数不确定网络系统渐近稳定并且具有给定的抗干扰H_∞性能指标。结合网络传输特征,运用Lyapunov-Krasovskii泛函和积分矩阵不等式等时滞处理技巧,可以得到不含不确定的系统控制器参数矩阵的求解不等式。最后运用相关引理,将所得的结果推广到带有不确定的网络系统中。通过仿真验证这种不确定系统的控制设计方法的有效性。
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