具有飽和執(zhí)行器的離散廣義系統(tǒng)的魯棒H∞控制.pdf

1、在控制系統(tǒng)中，對系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制器往往是將理想化的模型作為研究對象，不考慮執(zhí)行器的飽和這一特性。然而在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，由于機(jī)械的限制以及控制生產(chǎn)過程的要求，往往使得執(zhí)行器具有飽和非線性動態(tài)特性。當(dāng)執(zhí)行器輸入達(dá)到最大限制時，系統(tǒng)進(jìn)入飽和，進(jìn)一步增加輸入不能對執(zhí)行器的輸出產(chǎn)生任何影響，飽和將使系統(tǒng)的動態(tài)性能降低，甚至導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。尋求更好的設(shè)計(jì)方法解決執(zhí)行器的飽和問題已受到人們越來越多的關(guān)注。應(yīng)該說，對具有飽和執(zhí)行器的古典系統(tǒng)的研究已有

2、不少成果，但對其在廣義系統(tǒng)中的研究并不多見。
　　本文主要研究了具有飽和執(zhí)行器的離散廣義系統(tǒng)的鎮(zhèn)定，魯棒鎮(zhèn)定和魯棒H∞控制問題。首先，研究了具有飽和執(zhí)行器的離散廣義系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題。利用代數(shù)方法和范數(shù)不等式的性質(zhì)，借助大系統(tǒng)分解原理，給出了閉環(huán)系統(tǒng)容許的充分條件，并給出了相應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)方法。其次，考慮了具有飽和執(zhí)行器的離散廣義系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定問題?；陔x散廣義系統(tǒng)容許的條件，利用廣義Lyapunov函數(shù)及線性矩陣不等式方法，給出了閉

3、環(huán)系統(tǒng)容許的充分條件。接著運(yùn)用線性矩陣不等式方法得到了系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定的充分條件。同時利用線性矩陣不等式的可行解給出了狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。最后，研究了具有飽和執(zhí)行器的離散時滯廣義系統(tǒng)的魯棒H∞控制問題。基于離散時滯廣義系統(tǒng)容許的條件，利用廣義Lyapunov穩(wěn)定性理論，得到閉環(huán)系統(tǒng)容許且具有H∞性能r的充分條件，并用線性矩陣不等式方法設(shè)計(jì)出狀態(tài)反饋控制器，給出了系統(tǒng)具有H∞性能r的充分條件。
　　本文首次把“飽和”的概念引入到離