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在现实生活中,许多系统都存在不确定性与时间滞后(时滞),它们对系统的控制造成了不可忽视的影响,是导致系统不稳定与动态性能变差的重要因素,因而在对系统进行综合分析时必须充分考虑到系统的不确定性与时滞,以设计出具有较强鲁棒性的控制器。滑模变结构控制对一定的外部扰动和系统的不确定性具有较强的鲁棒性,从而为带有时滞、不确定性以及外部扰动等的系统的鲁棒控制研究提供了一种有效的方法,因而受到了众多学者的重视。
本文主要研究了几类时滞不确定随机系统的鲁棒控制与滑模变结构控制,针对几类不同的不确定时滞随机系统,给出了控制器的设计方法。
本文的主要内容包括:
第1章,总结了滑模变结构控制与不确定时滞随机系统控制的发展历史与研究现状,给出本文所需要解决的问题。
第2章,研究了一类带有Markov跳的Ito随机系统的H∞控制问题。首先,通过线性矩阵不等式LMIs的方法,给出了适当的滑模面;然后,通过Lyapunov-Krasovskii泛函的方法给出了两个定理,使得系统的滑模运动在给定滑模面上是随机鲁棒稳定的,并且具有一定的扰动抑制水平;最后,给出一个具体的仿真算例来说明所给方法的有效性与可行性。
第3章,研究了一类带有多时滞的不确定离散随机系统的状态反馈控制问题,既考虑了扰动时滞的非线性与离散性因素,也考虑了系数矩阵的不确定性。首先,通过LMIs等方法,给出系统全局均方渐近稳定的充分条件;然后,给出系统的状态反馈控制器的设计方法;最后,给出仿真算例说明所给方法的有效性。
第4章,讨论了时滞不确定离散随机系统的H∞控制问题,不仅考虑到扰动时滞的离散性和非线性的因素,还考虑了系数矩阵的不确定性。首先,利用Lyapunov-Krasovskii泛函与LMIs技术,给出系统在γ-扰动抑制水平下是鲁棒均方指数稳定的充分条件。然后,设计了系统的反馈控制器。最后,给出数值算例说明了所给方法的可行性。