一类时滞系统稳定性分析和控制器的设计

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在控制领域中,大部分的控制系统都存在时间滞后现象,而这种现象是导致系统性能变差甚至不稳定的主要原因之一。因此,对时间滞后控制系统进行研究,具有重要的理论意义。随着工业控制的逐渐发展,控制系统变得越来越复杂,经典控制理论在一些控制系统中的应用已经受到限制,尤其是在一些存在不确定因素干扰的情况下。现代控制理论则在这方面有着独特的优势。近年来,以现代控制理论为基础的时滞系统的研究,成为了控制领域的一个研究热点。如何减小系统的保守性是众多学者在时滞系统方面研究的焦点之一。最近几年,众多学者在时滞系统方面的研究已经取得了很多不错的成果,比如前几年有学者提出了将系统时滞分解为几部分来进行研究,取得了很好的效果。但有一大批被SCI, El检索的文献在用这种方法进行处理时,出现了共同的技术上的错误,所得到的结果当然也不正确。本文在研究了大量国内外重要文献的基础上,针对这些文献中所出现的共同问题,在处理技术上进行了改进,通过选取适当的Lyapunov-Krasovskii泛函,结合常用的不等式,对时滞系统的稳定性进行研究。本文主要有以下几部分组成:1.对时滞系统的研究背景和研究意义进行系统的阐述,随后对时滞系统在国内外的研究现状进行了回顾,介绍了时滞系统方面的一些基础知识以及常用的引理。2.针对一大批文献在推导过程中共同存在的技术问题进行改正,采用适当的界定技术获得了一个保守性更小的时滞系统时滞相关型稳定性判据,随后将这种结论推广到参数不确定时滞系统中。并利用示例验证了结果的有效性。3.对含有外界干扰的不确定性时滞系统进行研究,将改正后的方法在不确定性时滞系统中进行推广,得到了满足系统鲁棒H∞性能指标的稳定性判据,在此基础上进行了控制器的设计,并通过数值示例验证了所得结果的有效性。4.研究了改进的方法在含有外界干扰的网络控制系统中的应用问题。对网络控制系统进行稳定性分析和控制器的设计,给出相应的控制器参数,通过数例验证结果的有效性。
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