線性不確定時滯系統(tǒng)的魯棒估計(jì).pdf

1、隨著線性矩陣不等式技術(shù)在線性定常系統(tǒng)魯棒分析與綜合研究中的成功應(yīng)用，國內(nèi)外許多學(xué)者越來越傾向于將線性時滯系統(tǒng)的魯棒分析與綜合問題歸結(jié)為線性矩陣不等式的求解問題。這主要是有兩個方面原因，一是線性矩陣不等式已有快速有效的數(shù)值算法，并且在Matlab中有現(xiàn)成的線性矩陣不等式工具箱，從而使求解易于實(shí)現(xiàn)；另一方面，線性矩陣不等式可以表示不同類的凸約束。由于時滯系統(tǒng)固有的復(fù)雜性，目前尚不存在較為統(tǒng)一的行之有效的控制器分析和設(shè)計(jì)方法。以往的一些設(shè)計(jì)方

2、法，明顯存在著求解困難或無法求解、適用范圍小及保守性大等缺陷。本文在深入研究線性時滯系統(tǒng)魯棒濾波的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將魯棒濾波器的設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)換為線性矩陣不等式的求解問題。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　1)針對一類線性時滯系統(tǒng)研究了未知輸入觀測器的設(shè)計(jì)問題。目標(biāo)是設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)挠^測器，使得觀測誤差與作用在系統(tǒng)中的未知輸入（干擾、故障）解耦。討論了觀測誤差漸近穩(wěn)定和指數(shù)穩(wěn)定兩種情況下的觀測器設(shè)計(jì)問題。同時設(shè)計(jì)了含有內(nèi)部時滯和不含內(nèi)部

3、時滯兩種不同的觀測器。進(jìn)一步在未知輸入和觀測誤差不能完全解耦的情況下，討論了具有H∞性能未知輸入觀測器的設(shè)計(jì)問題。基于Lyapunov穩(wěn)定性理論給出了相應(yīng)觀測器的存在條件，并將觀測器的設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式的求解問題。通過MATLAB中線性矩陣不等式工具箱可以很容易求得相應(yīng)觀測器的增益矩陣。
　　2)針對線性不確定時滯系統(tǒng)研究了魯棒保性能濾波，魯棒2LL∞?濾波，魯棒無源濾波與魯棒耗散濾波設(shè)計(jì)問題。目標(biāo)是設(shè)計(jì)線性濾波器，使得

4、濾波誤差系統(tǒng)對容許的不確定性，魯棒穩(wěn)定并且滿足所提的保性能指標(biāo)、2LL∞?性能指標(biāo)、無源指標(biāo)與耗散指標(biāo)?；贚yapunov穩(wěn)定性理論給出了相應(yīng)濾波器的存在條件。進(jìn)一步，將濾波器的設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式的求解問題。
　　3)將線性不確定時滯系統(tǒng)的魯棒濾波結(jié)果推廣到線性廣義不確定時滯系統(tǒng)中。研究了魯棒保性能濾波，魯棒無源濾波與魯棒耗散濾波設(shè)計(jì)問題。目標(biāo)是設(shè)計(jì)線性濾波器，對容許的不確定性，使得濾波誤差系統(tǒng)正則，無脈沖，且魯棒穩(wěn)定

5、，并且滿足所提的保性能指標(biāo)，無源指標(biāo)與耗散指標(biāo)。基于Lyapunov穩(wěn)定性理論給出了相應(yīng)濾波器的存在條件。進(jìn)一步，將濾波器的設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式的求解問題。
　　4)基于Lyapunov穩(wěn)定性理論，將線性不確定時滯系統(tǒng)的魯棒濾波結(jié)果推廣到線性不確定中立型時滯系統(tǒng)中。目標(biāo)是設(shè)計(jì)線性濾波器，使得濾波誤差系統(tǒng)對容許的不確定性，魯棒穩(wěn)定并且滿足所提的保性能指標(biāo)，無源指標(biāo)與耗散指標(biāo)?；跒V波器的存在條件，將濾波器的設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為線性