執(zhí)行器飽和時(shí)滯系統(tǒng)的保性能控制：低增益方法.pdf

1、飽和非線性是實(shí)際控制系統(tǒng)中的常見現(xiàn)象，幾乎所有的控制器、執(zhí)行器與傳感器都有其工作參數(shù)的飽和非線性的限制，因而這類系統(tǒng)的研究由于其重要的理論和實(shí)際意義歷來是控制理論的研究熱點(diǎn)之一。一方面，在實(shí)際工業(yè)過程控制中，要想完全準(zhǔn)確地建立控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型是不可能的，通過模型降階近似，非線性特性的線性化近似，以及忽略對(duì)象難以建模的動(dòng)態(tài)特性，外部工作環(huán)境的變化和各種不可測(cè)干擾之后所得到的對(duì)象模型跟實(shí)際對(duì)象的特性存在一定的差距，這種差距往往可以看成是系

2、統(tǒng)模型的一種不確定性。另一方面，在實(shí)際的工業(yè)過程中，大慣性環(huán)節(jié)、傳輸過程，復(fù)雜的在線分析儀等等不可避免地會(huì)導(dǎo)致滯后現(xiàn)象，而這些滯后特性往往會(huì)嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)的性能指標(biāo)，因此時(shí)滯系統(tǒng)地研究同樣具有重要的理論和實(shí)際工程意義。本文的研究工作主要基于Lyapunov穩(wěn)定性定理，Razumikhin穩(wěn)定性定理以及凸集的有關(guān)理論，并采用了線性矩陣不等式，矩陣分析等工具。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 首先研究具有狀態(tài)時(shí)滯和輸入飽和

3、的非線性連續(xù)系統(tǒng)的保性能控制問題。利用線性矩陣不等式方法給出了保性能控制律存在的條件和保性能控制器的設(shè)計(jì)方法，該控制器可使系統(tǒng)穩(wěn)定，并使二次型性能函數(shù)滿足一定的性能指標(biāo)。通過求解一個(gè)由線性矩陣不等式表示的凸優(yōu)化問題，得到系統(tǒng)性能指標(biāo)的最小上界。
　　 其次考慮了一類具有執(zhí)行器飽和的離散時(shí)滯系統(tǒng)的保性能控制問題。通過構(gòu)造一個(gè)合適的Lyapunov泛函，從而將問題轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)MI的求解問題?；谠摻饪汕蟮脿顟B(tài)反饋保性能控制律。