基于時(shí)滯分解方法的不確定時(shí)滯系統(tǒng)的分析和綜合.pdf

1、在航空、航天以及工業(yè)生產(chǎn)過程等領(lǐng)域，大量存在的不確定和時(shí)滯現(xiàn)象使得被控對(duì)象難以用精確的數(shù)學(xué)模型來描述，通常也是系統(tǒng)不穩(wěn)定和系統(tǒng)鎮(zhèn)定及控制設(shè)計(jì)問題難以解決的根源。因此，不確定時(shí)滯系統(tǒng)的研究因其具有廣泛工程背景和深刻的理論價(jià)值而受到系統(tǒng)與控制領(lǐng)域的廣大學(xué)者的普遍關(guān)注?；跁r(shí)滯分解方法的Lyapunov穩(wěn)定性及在此基礎(chǔ)上的分析和綜合問題是近年來魯棒控制鄰域的前沿課題。本論文在總結(jié)前人的工作的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)、深入地研究了基于時(shí)滯分解方法的不確定T

2、akagi-Sugeno模糊時(shí)滯系統(tǒng)和時(shí)滯Markov跳變系統(tǒng)的穩(wěn)定性及性能分析、狀態(tài)反饋控制器綜合以及濾波器設(shè)計(jì)等問題，以一個(gè)統(tǒng)一的框架提出了不確定時(shí)滯系統(tǒng)基于時(shí)滯分解方法的分析和綜合方法，并將部分理論成果應(yīng)用于水下機(jī)器人的魯棒潛深控制研究。
　　 首先針對(duì)范數(shù)有界型的參數(shù)不確定Takagi-Sugeno模糊時(shí)滯系統(tǒng)，以嚴(yán)格的線性矩陣不等式形式給出了基于時(shí)滯分解方法的新的魯棒穩(wěn)定條件及H∞性能準(zhǔn)則。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了參數(shù)

3、不確定Takagi-Sugeno模糊時(shí)滯系統(tǒng)的模糊狀態(tài)反饋控制器、魯棒模糊H∞控制器、魯棒模糊H2濾波器和魯棒模糊H∞濾波器的設(shè)計(jì)方法，將控制器、濾波器的存在條件轉(zhuǎn)化為一組線性矩陣不等式可行解問題。其次將本論文的結(jié)論推廣到范數(shù)有界型的參數(shù)不確定時(shí)滯Markov跳變系統(tǒng)的魯棒隨機(jī)穩(wěn)定及H∞和廣義H2性能分析，狀態(tài)反饋控制器、魯棒H∞控制器、廣義魯棒H2濾波器和魯棒H∞濾波器的設(shè)計(jì)問題。鑒于目前廣泛采用的附加松弛矩陣變量為代價(jià)，從而獲得較低

4、保守性和處理復(fù)雜問題具有較大的局限性，本論文所得到的結(jié)論與目前這一領(lǐng)域的主要研究成果相比，因其引進(jìn)了更具有一般意義的Lyapunov泛函且不再引進(jìn)附加松弛矩陣變量，因而大大降低了魯棒分析的保守性和復(fù)雜性。
　　 最后將論文中提出的狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于水下機(jī)器人的魯棒潛深控制。首先在分析機(jī)器人的基本功能基礎(chǔ)上，將水下機(jī)器人的潛深控制問題在數(shù)學(xué)上表述為一個(gè)不確定Takagi-Sugeno模糊時(shí)滯系統(tǒng)控制問題。鑒于水下機(jī)器人