不確定廣義系統(tǒng)的正實(shí)性和耗散性分析與控制.pdf

1、廣義系統(tǒng)是一類(lèi)比正常系統(tǒng)更具一般形式的動(dòng)力系統(tǒng)，廣義系統(tǒng)理論是20世紀(jì)70年代才開(kāi)始形成并逐漸發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代控制理論的一個(gè)獨(dú)立分支.人們對(duì)廣義系統(tǒng)的研究?jī)A注了極大的熱情，獲得了極為豐富的研究成果.在實(shí)際系統(tǒng)中，由于各種不可避免的因素，都將出現(xiàn)一些不確定參數(shù)，因此對(duì)不確定廣義系統(tǒng)的研究具有更好的研究?jī)r(jià)值.
　　正實(shí)性是控制系統(tǒng)的一種重要性能，它在電路、網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)穩(wěn)定等方面有重要作用.而耗散性理論的實(shí)質(zhì)內(nèi)容就是系統(tǒng)內(nèi)部能量的損耗總是小

2、于外部能量的供給率，H∞控制和無(wú)源控制都是耗散性控制的特例.H∞控制是一種干擾抑制的思想，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，使得干擾對(duì)系統(tǒng)輸出的影響抑制到所要求的最小程度.當(dāng)供給率為輸入輸出的乘積時(shí)，就成為狀態(tài)無(wú)源問(wèn)題，無(wú)源性理論在許多工程問(wèn)題中，如電路系統(tǒng)和熱動(dòng)力系統(tǒng)等，都得到了廣泛的應(yīng)用.
　　本文主要討論獨(dú)立攝動(dòng)參數(shù)不確定廣義系統(tǒng)的魯棒正實(shí)性設(shè)計(jì)，及不確定離散系統(tǒng)的嚴(yán)格正實(shí)分析和設(shè)計(jì)，同時(shí)也討論了廣義系統(tǒng)的魯棒耗散性和正實(shí)性之間的關(guān)系

3、.主要內(nèi)容如下:
　　(1)介紹了本文研究工作的背景.首先概括了廣義系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)用背景，然后介紹了廣義系統(tǒng)控制理論的發(fā)展以及國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究廣義系統(tǒng)的狀況.接著討論了耗散性、無(wú)源性理論的產(chǎn)生、研究目的和意義，同時(shí)介紹了正常系統(tǒng)和廣義系統(tǒng)有關(guān)耗散性、無(wú)源性的發(fā)展概況.正實(shí)性理論的產(chǎn)生、研究的目的、意義及發(fā)展概況.然后簡(jiǎn)要說(shuō)明了魯棒控制的研究現(xiàn)狀及線性矩陣不等式在控制問(wèn)題中的應(yīng)用.最后簡(jiǎn)要指出本文的主要框架及主要工作.
　　

4、(2)主要介紹了耗散性理論的基礎(chǔ)知識(shí)，廣義系統(tǒng)耗散性，正實(shí)性的相關(guān)知識(shí)及常用的數(shù)學(xué)工具，著重介紹了在解決控制問(wèn)題中經(jīng)常被用到的和本文所用到的相關(guān)定義，本文的大部分工作都是建立在這些定義基礎(chǔ)上進(jìn)行討論的.
　　(3)考慮一類(lèi)參數(shù)獨(dú)立攝動(dòng)不確定廣義系統(tǒng)的魯棒正實(shí)控制問(wèn)題，以廣義系統(tǒng)正實(shí)引理為理論基礎(chǔ)，以線性矩陣不等式為主要工具，設(shè)計(jì)輸出反饋律實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定和正實(shí)性，給出控制器的存在條件和輸出反饋正實(shí)控制問(wèn)題的解法.
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5、)研究一類(lèi)非負(fù)不確定離散廣義系統(tǒng)的嚴(yán)格正實(shí)控制問(wèn)題，其中非負(fù)不確定性可視為反饋增益的推廣，具有廣泛的工程背景.討論系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定且嚴(yán)格正實(shí)的條件，給出確保閉環(huán)廣義系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定且嚴(yán)格正實(shí)的狀態(tài)反饋控制器.
　　(5)主要研究廣義系統(tǒng)的耗散性問(wèn)題，首先引進(jìn)廣義系統(tǒng)狀態(tài)空間描述，廣義系統(tǒng)的正實(shí)引理及所需的預(yù)備知識(shí)，把廣義系統(tǒng)的耗散性和正實(shí)性相結(jié)合，給出廣義系統(tǒng)嚴(yán)格耗散的充分必要條件以及控制器的設(shè)計(jì)方法，最后的數(shù)值算例說(shuō)明了主要定理的有效性