基于观测状态的中立型时滞系统的镇定控制

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一类时滞中立型脉冲系统的稳定性分析

一类时滞中立型脉冲系统的稳定性分析

C x ( t —r ( t ) )+ D l
A x :, ( ) ; t=
Jf —r f t 1
( s ) d s ; £ ≠t
( +5 )= ( s ) , s∈ [ t o —P, t 0 ] ; ∈N
( 1 )
[ 1 2 ] 利 用 李 雅 普 诺 夫 函 数 结 合 线 性 矩 阵 不 等 式 ( L MI ) 方法 给 出了一般 时滞 中立 型脉 冲 系统 的全 局
指 数稳 定性 。 基 于上述 讨论 , 采 用文献 [ 1 2 ] 给 出的系统数 学
式( 1 ) 中 ( t )∈R 是状 态 变量 , A, B, C, D是 给定 具有 适 当维数 的常实 数矩 阵 , r ( t ) , h ( t )和 r ( t )分 别 为 中立 型时滞 函数 , 离 散 时滞 函数 和 分布 式 时滞
正定 ( 或负 定 ) 矩阵。
l I表 示 向 量 z的欧 几 里 得
范数 ,I I l 】 表示 矩阵 的谱 范数 。 考虑 如下 一类 中立型 脉冲 系统 ,其数 学模 型 可
用 如下微 分方 程来描 述
( )= 一 A x ( £ )+B x ( 一h ( z ) )+
5期
林凡淼 , 等: 一类 时滞 中立 型脉冲系统的稳定性分析
h , r } , ( ・ ) 是在 [ t 。一 P , t 。 ] 上 的给定分段连续可 微 函数 , 脉冲时刻 t ( k= 1 , 2 , …)满足 t <t :<

则系统( 1 ) 是全局指数稳定的 。 进一步有
l ( l t 0 )l I e 。 。 ’
第 1 3卷
第 5期
2 0 1 3年 2月

时变时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计

时变时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计

时变时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计
关新平;林志云;段广仁
【期刊名称】《信息与控制》
【年(卷),期】1999(28)3
【摘要】研究了时变时滞不确定系统基于状态观测器的鲁棒控制器设计问题,其中不确定性是时变的,满足范数有界条件.利用Lyapunov稳定性理论和Razumikhin-type理论,获得了基于状态观测器的鲁棒控制器存在条件,以及给出了相应的控制律.所得结论推广并改进了已知的一些结果.通过实例说明了其有效性.
【总页数】7页(P161-167)
【关键词】时变时滞;不确定系统;观测器;鲁棒控制器;设计
【作者】关新平;林志云;段广仁
【作者单位】哈尔滨工业大学控制工程系;燕山大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP13;O231
【相关文献】
1.基于观测器的时变时滞不确定系统的强稳定鲁棒H∞控制器设计 [J], 肖冬荣;潘瑜;张辉
2.时滞不确定系统基于观测器的鲁棒控制器设计 [J], 胡中功;杨春曦;戴克中;邹莉
3.不确定变时滞系统的状态观测器与基于观测器的鲁棒控制器设计 [J], 关新平;林
志云;段广仁;李泉林
4.时变时滞不确定组合系统基于观测器的鲁棒控制器的设计 [J], 张严心;井元伟;张嗣瀛
5.不确定时变时滞系统基于观测器的鲁棒控制 [J], 陈东彦;王丽娟
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【江苏省自然科学基金】_线性矩阵不等式(lmi)_期刊发文热词逐年推荐_20140820

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2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词 网络控制系统 马尔可夫跳变 量化 脉冲 耦合神经网络 线性矩阵不等式 稳定性 混合时滞 时变时延 故障诊断 广义系统 凸性 全局渐近同步 kalman滤波器 h∞滤波器
推荐指数 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 线性矩阵不等式 测量数据丢失 大系统 h∞控制 鲁棒稳定性 脉冲 耦合神经网络 时延导数相关 变时滞 反应扩散项 全局渐 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
推荐指数 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
科研热词 线性矩阵不等式 lmi 鲁棒控制器 鲁棒 非线性切换系统 静态输出反馈控制器 随机中立型 附加力增益因子 观测器 脉冲时滞系统 网络拥寒控制 线性矩阵不等式(lmi) 状态反馈 指数镇定 广义h2控制 平均驻留时间 基准结构 均方渐近稳定 主动队列管理 h∞控制
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
科研热词 鲁棒随机稳定 马尔可夫过程 非线性网络控制系统 锥补 量化 耗散控制 线性矩阵不等式 系统辨识 混沌 同步
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 科研热词 间歇过程 线性矩阵不等式(lmi) 线性矩阵不等式 二次型迭代学习控制 主动队列管理 tcp流模型 s-procedure h∞控制 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1

【国家自然科学基金】_时变时滞系统_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

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1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
连续分布时滞 还原法 输入时滞 输入受限 自适应重复控制 自适应边界技术 自由权 脆弱性 网络化控制系统 线性系统 线性矩阵不等式方法 稳定性分析 积分变结构 积分不等式 离散和分布时变时滞 电力系统 灰色预测 渐进稳定性 混沌神经网络 混沌同步 混合时滞 正实控制 模糊逻辑系统 模糊辨识 模糊时滞互联系统 模糊双线性系统 模糊分散控制 模糊lyapunov-krasovskii泛函 时滞自由权值矩阵 时滞相关稳定性 时滞依赖条件 时滞依赖指标 时变结构不确定性 时变延滞 无源控制 故障检测滤波器 描述系统 指数稳定 拥塞控制 广义投影同步 带记忆状态反馈 完整性 奇异摄动系统 复合能量函数 增广lyapunov-krasovskii泛函 基于descriptor form的lyapunov-krasovskii 均方指数稳定性 均方指数稳定 固定时滞及时变时滞 变时滞 单刀具垂直切削 区间递归神经网络 动态而控制 切换系统
积分反推 离散奇异系统 状态反馈 特征根分析 ห้องสมุดไป่ตู้波器设计 渐近稳定 流量控制 机床 有限和不等式 有向图 最大允许时滞 最优保成本控制 时滞相关稳定 时滞滤波器 时滞依赖准则 时延 时变时滞系统 时变时延 时变主轴转速 时变 无源控制 方差解法 数据包处理器 数据包丢失 捕食一食饵系统 振荡模式 拉什密辛型定理 执行器故障 性能评价 广义最小方差基准 小波脊法 学习控制 大系统 多变量控制系统 多主体系统 复合能量函数 同伦 变时滞系统 变时滞 参数不确定性 动态领导者 功能反应 列车-桥梁耦合振动 再生型切削 关联矩阵 共享控制 互高阶累积量 二次镇定控制 二次稳定 主动队列管理 中立系统 中立型系统 中立 不确定奇异系统

一类状态时滞和输入时滞系统的最优预见控制器

一类状态时滞和输入时滞系统的最优预见控制器

一类状态时滞和输入时滞系统的最优预见控制器设计廖福成程向力吴建兴(北京科技大学应用科学学院, 北京, 100083)(Email: fcliao@)摘要本文展示了一类具有状态时滞和输入时滞系统的最优预见控制器的设计.首先假设目标信号是可预见的,且目标信号()M步;然后根据R k可预见的步数为R系统误差()e k导出扩大误差系统,从而把原时滞系统转化为不带时滞的一般系统.这样我们就能根据一般系统的控制器形式,使用与扩大误差系统相关的一个代数Riccati方程的正定解来表示系统的最优预见控制器,回到原时滞系统就能得到我们所期望的控制器;同时给出所设计的控制器存在的充分条件.最后通过一个数值仿真说明该控制器的有效性.关键字:预见控制,时滞系统,二次性能指标,最优控制1.引言预见控制是充分利用已知的未来目标值信号或未来干扰信号的信息来改善闭环系统品质的控制技术.由于它能够充分利用被控制量的未来信息作为前馈信号,使得控制作用能够根据预知的给定值而变化,也就能大大改善系统的稳定性.所以预见控制理论近年来越来越受到国内外科研人员的关注,从预见控制问题被提出并得到初步分析后,已有很多学者进行了很多研究工作.由于时滞现象广泛存在于大多数工程系统中,所以求解带有时滞的预见控制系统的控制器具有更高的适用价值.一般预见系统的控制器我们很容易得到,怎样把时滞系统转化为一般预见系统,进而得出时滞系统的控制器就是本文要解决的问题.文献[1]对具有状态时滞的系统进行了研究,但同时含有状态时滞和输入时滞系统的最优预见控制至今未有人涉足.本文是在文献[1]的基础上研究了这种更接近实际的时滞系统,并且给出了最优预见控制器和数值仿真.2.引入问题设控制对象由下式表示的线性离散系统:1(1)()()()()()()x k Ax k A x k f Bu k d y k Cx k Du k +=+-+-⎧⎨=+⎩, (1)其中n R x ∈是状态向量,p R y ∈是输出向量,m R u ∈是控制输入向量,A n n →⨯常数矩阵,1A n n →⨯常数矩阵,B m m →⨯常数矩阵,C p n →⨯常数矩阵,D p m →⨯常数矩阵,f 表示系统状态在状态通道中的时滞,d 表示系统状态在状态通道中的时滞.在上面的第二个方程中,输入通过系数矩阵直接作用于系统的输出. 假定C 为行满秩矩阵,即rankC p n =<.设目标信号为()R k ,目标信号与系统输出之间的差值定义为系统的误差:()()()e k R k y k =-. (2)为了问题的研究,我们对系统(1)所做的假设如下:目标信号()R k 可预见的步数为R M 步,即在每个时刻信号()R k ,(1)R k +,(2)R k +,…,()R R k M +为已知.从R M 步之后的信号都是常数,即:(),1,2,R R R k j c j M M +==++ , (3)其中c 为任何常数.3. 导出扩大误差系统本节采用线性定常系统最优预见控制的方法,通过引入扩大误差系统把问题转化为求解一个形式上无时滞的系统,然后利用最优预见控制的知识求解.首先对(1)式两边分别取差分得:⎩⎨⎧∆+∆=∆-∆+-∆+∆=+∆)()()()()()()1(1k u D k x C k y d k u B f k x A k x A k x . (4) 对(4)引入评价函数为如下包含误差项和输入项的二次型性能指标函数: ∑∞=∆∆+=0)]()()()([k T T k u H k u k Qe k e J , (5)其中Q 为p p ⨯正定矩阵,H 为m m ⨯正定矩阵.接着我们对误差信号()()()e k R k y k =-两边取一阶差分得()()()e k R k y k ∆=∆-∆, (6)因为差分算子()(1)()e k e k e k ∆=+-, (7)合并(6)、(7)得(1)()()()e k e k R k y k +-=∆-∆. (8) 将(4)中)()()(k u D k x C k y ∆+∆=∆代入(8)式得:)()()()()1(k u D k x C k R k e k e ∆-∆-∆+=+. (9)为了消除系统中的时滞参数,我们需要引入如下向量:)1(0)()1()1()()(+∈⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆-∆+-∆-∆=f n R k x k x f k x f k x k X , (10) (1)0(1)()()(2)(1)m d u k d u k d U k R u k u k +∆--⎡⎤⎢⎥∆-⎢⎥⎢⎥=∈⎢⎥∆-⎢⎥⎢⎥∆-⎣⎦. (11) 将(4)中的)()()()1(1d k u B f k x A k x A k x -∆+-∆+∆=+∆做1f +次代换,然后合并所得的等式,可得到(1)(2)()(1)x k f x k f x k x k ∆-+⎡⎤⎢⎥∆-+⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥∆+⎣⎦1()(1)0000000(1)()0000000(1)(2)0000000()(1)00000x k f u k d I x k f u k d I x k u k I x k u k A A B ∆-∆--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆-+∆-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆-∆-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 结合上面引入的向量(10)、(11),可以将上式化简得:)()()1(0120110k U A k X A k X +=+, (12) 其中()()11100000000000nf n nf n I I A R I A A +⨯+⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=∈⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,()()12000000000000000nf n md m A R B +⨯+⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=∈⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦.为了化简的需要,我们对(9)式作如下移项操作,化为)()()()()1(k u D k x C k R k e k e ∆-∆-∆+=+. (13)然后在(13)式中引入上面定义的向量(10),可得到[])()()1()1()(000)()()1(k u D k x k x f k x f k x C k R k e k e ∆-⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆-∆+-∆-∆-+∆+=+, 令[])(131000n nf R C A +⨯∈-= 则可得310(1)()()()()e k e k R k A X k D u k +=+∆+-∆. (14)由文献[2]得到启发将)(0k X ,)(0k U ,)(k e 做为一个整体列向量⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡)()()(00k e k U k X , 也就是说把)(0k U 当成变量求解,由上面的(12)、(14)式知道还差)1(0+k U 的方程,根据(1)0(1)()()(2)(1)m d u k d u k d U k R u k u k +∆--⎡⎤⎢⎥∆-⎢⎥⎢⎥=∈⎢⎥∆-⎢⎥⎢⎥∆-⎣⎦, 的结构可以得到)1(0+k U 的方程()(1)0000(1)()0000()(1)(2)0000()(1)0000u k d u k d I u k d u k d I u k u k u k I u k u k I ∆-∆--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆-+∆-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆-∆-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ , 把向量(11)带入上式得02202(1)()()U k A U k B u k +=+∆, (15)其中 ()()220000000000000md m md m I I A R I +⨯+⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=∈⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,()2000md m m B R I +⨯⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=∈⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,再结合(12),(14)两组等式得)(00)(0)()()(0000)1()1()1(2003122121100k R I k u D B k e k U k X I A A A A k e k U k X ∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+++. (16) 如果我们设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=)()()()(00k e k U k X k X , 则(16)式可简记为(1)()()()f f X k A X k B u k W R k +=+∆+∆, (17)其中111222310000f A A A A A I ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 20f B B D ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ , 00W I ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 至此,系统(17)在形式上已经不含时滞了,这就是要求的扩大误差系统.然后我们根据此系统,就可以利用最优预见控制的知识设计控制器.利用系统(17)的状态向量,把性能指标函数(5)改写为:0[()()()()]T T f k J X k Q X k u k H u k ∞==+∆∆∑, (18)其中000f Q Q ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 然后我们的任务就是设计扩大误差系统(17)的最优控制器使得性能指标函数(18)取最小值,满足这个条件的控制器也就是我们所希望的系统(1)的最优预见控制器.4. 具有预见前馈补偿的最优控制器设计引理1[2] 若f f A B ⎡⎤⎣⎦能控且1/2f f Q A ⎡⎤⎣⎦能观测,则系统(17)的带有预见前馈补偿的最优控制输入为:()()()()RR j M u k FX k F j R k j =∆=+∆+∑, (19)其中11[]()[]()0,1,,T T f f f fT T T jR f f f C cf f RF H B PB B PA F j H B PB B A PWA AB F j M --⎧=-+⎪⎪=-+⎨⎪=+⎪⎩= , p 为如下满足条件的 Riccati 方程的唯一对称正定解矩阵.1()T T T T f f f f f f f f f P A PA A PB H B PB B PA Q -=-++.现在可以给出系统(1)的带有预见前馈补偿的最优控制输入了.事实上,只要从(19)式中解出()1u k +即可.注意到()(1)()u k u k u k ∆=+-,就得到使性能指标函数(10)取最小值的系统(1)的带有预见前馈补偿的最优控制输入()1u k +为:(1)()()()()RR j M u k u k FX k F j R k j =+=++∆+∑. (20)5. 控制器存在的充分条件由于引理1成立的条件是ff A B ⎡⎤⎣⎦能控且1/2f f Q A ⎡⎤⎣⎦能观测,所以在本节中我们给出f f A B ⎡⎤⎣⎦能控且1/2f f Q A ⎡⎤⎣⎦能观测的充分条件,利用PBH 判别法对其进行讨论.首先给出PBH 判别法的具体内容.PBH 判别法1[7] 对于两个行数相同的矩阵A B 和,()A B 能控的充要条件是对任意的复数s ,矩阵[]sI AB -行满秩;对于两个列数相同的矩阵AC 和,()C A 能观测的充要条件是对任意的复数s , 矩阵sI A C -⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 列满秩.PBH 判别法2[7] 对于两个行数相同的矩阵A B 和,()A B 可镇定的充要条件是对任意的满足1s ≥的复数s ,矩阵[]sI A B -行满秩;对于两个列数相同的矩阵,A C 和 ()CA 可检测的充要条件是对任意的满足1s ≥复数s , 矩阵sI A C -⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 列满秩. 5.1系统的能控性f f sI A B ⎡⎤-⎣⎦11122223100000(1)sI A A sI A B A s ID --⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥---⎣⎦()100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001sI IsI I I sI I A sI A B sI I sI I I sI I sI I C s ID -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥-=⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎢---⎢⎣⎦⎥⎥⎥ ()10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001sI I sI I I sI IsI I sI I I sI I A sI A B sI I C s I D -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-→⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎣⎦()10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001sI I sI I I sIIsI I sI I I sI I A sI A B sI I C s ID -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-→⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎣⎦将矩阵左乘以1100000000000000000000000II sI I I sII IsI I I sII --⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦得到ff sI A B ⎡⎤-⎣⎦()2121100000000000000000000000000000000000000000000001f f f f sI s I I s I s I sIs I Is I s I A sI A B sI I C s I D ---⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎣⎦ ()21211100000000000000000000()0000001f f f f ff f sI s I I s I s I sIs I Is I s I s sI A A sB s I I s C s ID --+-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-→⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎣⎦()110000()00000001f f f I I s sI A A sB s I I s C s ID +⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥---→⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦()110()0000001f f fIs sI A A sB s I I s C s ID +⎡⎤⎢⎥---⎢⎥→⎢⎥⎢⎥--⎣⎦()1100()001f ff Is sI A A sB s C s Is D +⎡⎤⎢⎥→---⎢⎥⎢⎥-⎣⎦. 因此,11()0(21)(1)f ff f f s sI A A sB rank sI A B n f rank s C s I s D +⎡⎤---⎡⎤-=++⎢⎥⎣⎦-⎣⎦, 即ff rank sI A B ⎡⎤-⎣⎦行满秩等价于11()0(1)f f f s sI A A sB F s C s I s D +⎡⎤---=⎢⎥-⎣⎦, 行满秩,于是得到定理1.定理1 若对任何实数s ,矩阵F 行满秩,则ff A B ⎡⎤⎣⎦是完全能控的.下面分别对s 的不同情况进行讨论,根据不同的情况分别给出不同的表达形式.11101C D ()01f P rankA s I A A B rankF rank s p rank s sI A A sB s s ⎧+=⎪⎪---⎡⎤==⎨⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎡⎤+---≠≠⎣⎦⎩,,,且. 因此我们可以得到推论1.推论1 若矩阵1A 和1C D I A A B ---⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 行满秩且当0s ≠且1s ≠时,矩阵1()fs sI A A sB ⎡⎤---⎣⎦也行满秩,则f f A B ⎡⎤⎣⎦是完全能控的. 5.2 系统的能观测性1/2f f sI A Q -⎡⎤⎢⎥⎣⎦()2111/20000000000000000000000000000000000000000000010000000000000000000000000000000000f f sI s I Is I s I I A sI AB sI I sI I I sI I sIC s I Q --⎡⎢-⎢⎢⎢-⎢⎢--⎢---⎢⎢-⎢-⎢⎢⎢=----⎣⎤⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎦矩阵左乘以1100000000000000000000000000000I I I sI I I sII IsI I I sII --⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦得到1/2f f sI A Q -⎡⎤⎢⎥⎣⎦()211211/200000000000000000000000000000010000000000000000000000000000000000000000000f f f fsI s I I s I s I A sI A B sI s I I s I s I sI C s I Q ---⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎢=⎢-⎢-⎢⎢⎢--⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥()2112111/2000()000000000000000000010000000000000000000000000000000000000000000f f ff f f f sI s I I s I s I s sI A A sB sI s I I s I s I s I s C s I Q --+-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥---⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥→⎢-⎢-⎢⎢⎢-⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥()111/20000()0000000000000000000010000000000000000000000000000000000000000000ff f I s sI A A sB I s I s C s I Q +⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦111/20000()0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000f f fI s sI A A sB I s I s C Q +⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦111/20000()00000000000000f f fIs sI A A sB s I s C Q +⎡⎤⎢⎥---⎢⎥⎢⎥→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 因此,111/2()200f f f f f s sI A A sBsI A rank nf p rank s I Q s C +⎡⎤----⎡⎤⎢⎥=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦, 即1/2f f sI A Q -⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 列满秩等价于矩阵11()00f f f s sI A A sBT s Is C +⎡⎤---⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 列满秩,于是可以得到定理2.定理2 若对任何实数s ,矩阵T 列满秩,则1/2ff Q A ⎡⎤⎣⎦是能观测的.下面我们分别对s 的不同取值进行讨论,根据不同的情况分别给出不同的表达形式.11010()010f f rankAs I A A B rankT f rank s C s sI A A sB f rank s s s C ⎧⎪=⎪⎪---⎡⎤⎪=+=⎨⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎡⎤---⎪+≠≠⎢⎥⎪⎣⎦⎩,,,且, 因此,我们可以得到推论2.推论2 若矩阵1A 和10I A A B C ---⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 列满秩,且当0s ≠且1s ≠时矩阵1()0f fs sI A A sB s C ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦, 列满秩,则1/2f f Q A ⎡⎤⎣⎦能测.6. 数值仿真考虑具有状态时滞和输入时滞的控制系统如下:[]0.50.20.010.10.3(1)()(2)(3)0.020.10.010.20.2()0.20.1()0.9()x k x k x k u k y k x k u k ⎧⎡⎤⎡⎤⎡⎤+=+-+-⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎨⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎪=+⎩, 其中状态时滞常数为2,输入时滞常数为3,取初始值0(0)0x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,定义当2k <时,0(2)0x k ⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦.(1) 阶跃目标值信号 设目标信号值1,50()0,49k R k k ≥⎧=⎨≤⎩,102030405060708090100-0.200.20.40.60.81kR 和y图1 当预见的步数10R M =步时,系统的输出响应102030405060708090100-0.2kR 和y图2 当预见的步数0R M =步时,系统的输出响应0102030405060708090100-0.20.20.40.60.811.2ku图3 输入函数轨迹(2) 周期型目标值信号 设目标信号为0.6*sin(0.1*)R k =,102030405060708090100kR 和y图4 当预见的步数10R M =步时,系统的输出响应102030405060708090100kR 和y图 5 当预见的步数0R M =步时,系统的输出响应0102030405060708090100ku图 6 输入函数轨迹(3) 周期增长型目标值信号 设目标信号为0.03*exp(0.03*)*sin(0.2*)R k k =,102030405060708090100kR 和y图7 当预见的步数10R M =步时,系统的输出响应102030405060708090100kR 和y图 8 当预见的步数0R M =步时,系统的输出响应010********60708090100k u图9 输入函数轨迹(4) 脉冲函数的目标值信号设目标值信号为()()0.5,04020400,1,0.5,20404040t k t R k t t k t -+≤<+⎧==⎨+≤<+⎩ ,取定1Q =,5H =.令10R M =,系统的输出响应如图10.令0R M =,系统的输出响应如图11.由此可见预见补偿的有效性020*********120140160180200k R 和y图10 系统输出响应020*********120140160180200k R 和y图11 系统输出响应020406080100120140160180200k u图12 输入信号从上面的图形比较中可以发现,预见控制系统在信号发生改变时,可以提前察觉其改变信息,并根据信号的改变方向相应地作出跟踪调整,从而能尽快的使系统得到稳定.7. 结论本文把预见控制理论应用于时滞系统.在前人对含状态时滞的系统研究的基础上,研究了一类具有输入时滞和状态时滞系统的最优预见控制器设计问题.对一类具有状态时滞和输入时滞系统,先利用离散提升技术消除时滞的特点,然后利用构造扩大误差系统的方法引入积分器,再对扩大误差系统应用最优预见控制理论设计控制器,从而可以得到原时滞系统的最优预见控制器.再研究扩大误差系统的能控性和能观测性,得到系统的代数Riccati方程存在最优解的条件.最后用Matlab仿真验证带有输入和状态时滞系统的预见控制器是有效的.总而言之,本文主要是对一类时滞离散时间系统进行转换,化为形式上没有时滞特点的一般系统,对转换后的系统利用扩大误差的方法设计控制器,推导系统相关性质的一些结论.说明用预见控制理论处理带时滞的系统问题是可行的,也是有效的.参考文献[1]徐玉洁, 廖福成. 一类状态时滞系统的最优预见控制器设计. 北京科技大学学报, 2006, 28(4): 403~408.[2]土谷武士, 江上正. 最新自动控制技术——数字预见控制. 廖福成译. 北京:北京科学技术出版社, 1994.[3]Sheridan T. B.. Three models of preview control. IEEE Transactions on HumanFactors Electronics, 1966, 7(2): 91~102.[4]Tomizuka M.. Optimal continuous finite preview problem. IEEE Transactionson Automatic Control, 1975, 20(3): 362~365.[5]Tomizuka M., Rosenthal D. E.. On the optimal digital state vector feedbackcontroller with integral and preview actions. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, Transactions of the ASEM, 1979, 101(2): 172~178.[6]Balzer L.. Optimal control with partial preview of disturbances rate penaltiesand its application to vehicle suspension.International Journal of Control, 1981, 33(2): 323~345.[7]Imai H., Shinozuka M., Yamaki T., etc.Disturbance decoupling by feedforwardand preview control. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control,Transactions of the ASEM, 1983, 105(1): 11~17.[8]Katayama T., Ohki T., Inoue T., etc. Design of an optimal controller for adiscrete-time system subject to previewable demand. International Journal of Control, 1985, 41(3): 677~699.[9]De Souza C. E., Shaked U. etc. Robust tracking: a game theory approach.International Journal of Robust and Nonlinear Control, 1995, 5(3): 223~238.optimal tracking with preview.[10]Cohen A., Ahaked U.. Robust discrete-time H∞International Journal of Robust and Nonlinear Control, 1998, 8 (1): 29~37.[11]Andrew Hazell, Limebeer D. J. N.. An efficient algorithm for discrete-time H∞preview control. Automatica, 2008, 44: 2441~2448.[12]Choi C., Tsao T .C.. Hpreview controller for discrete-time systems. Journal∞of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 2001, 123(3): 117~124. [13]张晓梅, 王占林. 机器人预见控制方法的研究. 北京航空航天大学学报,1996, 22(1): 21~26.[14]黄晓勇, 张侃谕, 陈伯时等. 模糊控制数字最优预见伺服系统研究. 第八届全国电气自动化电控系统学术年会论文集, 成都, 1996: 203~207.[15]张卯瑞, 梅晓榕, 庄显义等. 半实物仿真系统的预见控制研究. 系统仿真学报, 1999, 11(1): 45~48.[16]沈炯, 金林, 陈来九等. 火电单元机组负荷最优预见控制系统仿真研究. 中国电机工程学报, 1999, 19(3): 14~17.[17]康宝来, 谭跃钢. 于面积误差的预见控制系统性能分析. 武汉理工大学学报,2003, 25(3): 59~61.[18]谭跃钢, 刘峰. 基于面积误差评价的轨迹跟踪数字式最优预见控制. 仪器仪表学报, 2004, 25(1): 86~89.[19]谭跃钢, 刘峰, 周祖德等. 基于协调误差的目标轨迹预见跟踪控制的研究.中国机械工程, 2003, 14(15): 1265~1267.[20]李冬梅, 周荻, 胡振坤等. 一般型最优有限预见控制及其在地形跟踪中的应用研究. 控制与决策, 2001, 16: 652~657.[21]廖福成, 江上正, 土谷武士等. 一般型数字最优预见伺服系统的设计. 应用数学与力学, 1996, 17(5): 405~417.[22]廖福成, 土谷武士, 江上正. 利用干扰信号二阶差分进行最优预见伺服系统设计. 应用数学, 1997, 10(1): 87~91.[23]Tomizuka M.. On the design of digital tracking controllers. ASME JournalDynamic System Measurement Control, 1993, 11(2): 259~263.[24]Katayma T., Ohki T., Inoue T.. Design of an optimal controller for adiscrete-time system subject to previewable demand. International Journal Control, 1995, 41(3): 677~699.[25]Balzer L. Optimal control with partial preview of disturbances rate penalties andit’s application to ve hicle suspension. International Journal Control, 1981, 33(2): 323~345.。

【江苏省自然科学基金】_线性反馈_期刊发文热词逐年推荐_20140820

【江苏省自然科学基金】_线性反馈_期刊发文热词逐年推荐_20140820

2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词 h∞控制 迭代线性矩阵不等式 状态饱和 高超声速飞行器 非脆弱 非线性滑模面 非光滑控制 自适应参数校正 线性矩阵不等式(lmi) 离散线性系统 离散系统 状态反馈 滑模控制器 永磁同步电动机 干扰观测器 奇异系统 多李雅普诺夫函数 增量动态逆 再入 主动队列管理 tcp流模型
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
科研热词 网络拥塞控制 非线性控制 主动队列管理 鲁棒随机稳定 鲁棒控制 鲁棒性 马尔可夫过程 非线性系统 输出反馈控制 超混沌系统 自适应控制 耗散控制 网络控制系统 线性矩阵不等式 线性化 盲均衡 状态反馈控制器 水声信道 正交小波包变换 模糊反馈 时滞系统 带宽分配 工业以太网 吸引子 反步设计法 动态输出反馈 判决反馈 分段线性 分层调度 优先级 主动队列管理算法
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 迟滞补偿 磁滞 磁流变液(mrf)执行器 有限元分析 压电驱动器 力学模型 力反馈装置 凸性 信号量化 位移跟踪 pid maxwell模型 markovian跳变系统
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

【江苏省自然科学基金】_时滞系统_期刊发文热词逐年推荐_20140816


推荐指数 5 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
科研热词 鲁棒控制 鲁棒 马尔可夫跳变系统 非线性 镇定 输入时滞 网络拥塞控制 网络化控制系统 线性矩阵不等式 离散系统 渐近紧性 格子动力系统 时滞记忆 时滞 无源控制 执行器故障 周期性 动态神经网络 分布时滞 分布参数 凸多面体不确定性 全局吸引子 主动队列管理 不确定时滞系统 不确定时滞 h∞容错控制
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 馈 时滞 鲁棒控制器 静态输出反馈控制器 随机中立型 自适应控制 脉冲时滞系统 网络拥寒控制 线性矩阵不等式(lmi) 稳定 状态观测器 状态时滞 渐近稳定 混沌神经网络 比例积分微分 极点配置技术 时滞系统 无线自组网 控制 指数镇定 广义h2控制 均方渐近稳定 反同步 切换系统 主动队列管理 中立型 l2-l∞滤波器
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 时滞系统 h∞控制 鲁棒随机稳定 马尔可夫过程 非线性网络控制系统 非最小相位 遥微操作 跟踪控制 自动控制技术 耗散控制 网络拥塞控制 线性矩阵不等式 算子理论 模型降阶 收敛条件 广义系统 容错控制 可靠控制 动态输出反馈 力反馈 初始状态 二阶时滞对象 主动队列管理 临场感 t-s模糊模型 pade近似

【国家自然科学基金】_时滞相关稳定_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731


科研热词 线性矩阵不等式 时滞相关 线性矩阵不等式(lmi) 模糊控制 时滞 神经网络 时滞系统 全局指数稳定性 cohen-grossberg神经网络 鲁棒稳定 鲁棒渐进稳定性 鲁棒控制 鲁棒指数稳定性 鲁棒性 鲁棒h∞控制 非脆弱控制 非线性广义系统 静态输出反馈控制 集成 随机系统 递归神经网络 连续分布时滞 输出反馈 输入时滞 观测器 自由权矩阵 网络控制系统 线性矩阵不等武 离散时滞系统 矩阵不等式 电力系统 状态时滞 状态反馈控制 渐近稳定性 模糊广义系统 模糊双线性系统 模糊lyapunov-krasovskii泛函 概周期解 标准神经网络模型 时滞自由权值矩阵 时滞相关准则 时滞依赖 描述系统 指数镇定 微分包含 容错控制 存在性 增广lyapunov泛函 周期运动 周期解 可靠控制 变时滞
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2009年 科研热词 推荐指数 序号 线性矩阵不等式 17 1 时滞相关 13 2 渐近稳定 5 3 不确定性 5 4 自由权矩阵 3 5 线性矩阵不等式(lmi) 3 6 稳定性 3 7 时滞 3 8 时变时滞 3 9 变时滞 3 10 h∞控制 3 11 非脆弱控制 2 12 自由矩阵 2 13 网络控制系统 2 14 积分不等式 2 15 时滞系统 2 16 时滞相关稳定 2 17 时滞相关型判据 2 18 时滞和 2 19 奇异时滞系统 2 20 lyapunov-krasovskii泛函 2 21 鲁棒预测控制 1 22 鲁棒随机稳定 1 23 鲁棒稳定性 1 24 鲁棒稳定 1 25 鲁棒渐近稳定 1 26 鲁棒h∞控制 1 27 非脆弱状态反馈 1 28 非线性系统 1 29 非线性时滞系统 1 30 非线性摄动 1 31 随机系统 1 32 随机稳定 1 33 随机时滞系统 1 34 随机微分方程 1 35 镇定 1 36 输入时滞和状态时滞 1 37 输入时滞 1 38 范数有界参数不确定性 1 39 耗散 1 40 网络时滞 1 41 网络控制 1 42 绝对稳定性 1 43 绝对稳定 1 44 线性系统 1 45 线性矩阵不等式(lmis) 1 46 线性矩阵不等式(lmi)lyapunov-krasovskii泛函 1 47 竞争神经网络 1 48 神经网络 1 49 状态时滞 1 50 状态多重时滞 1 51 状态反馈 1 52

不确定中立型随机多时滞系统的鲁棒镇定

收稿 日期 :2015—09—01 基 金 项 目 :国家 自然 科 学 基 金 青 年 项 目 (11201267);山东 工 商学 院 青 年 基 金 资 助项 目(2013QN052) 作者简介 :周丽娜 (1981一 ),女 ,山东威海人.硕士 ,讲师 ,主要从事鲁棒控制与鲁棒 滤波方 面的研究 .Email:lnzhou—yt@126.COITL
第 37卷第 1期
Vo1.37 No.1 2016
青 岛 理 工 大 学 学 报
Journal of Qingdao University of Technology
不确 定 中立 型 随 机 多 时滞 系统 的鲁 棒 镇 定
周 丽 娜 ,刘 晓 华
(1.山东工商学院 数学与信息科 学学 院 ,烟 台 24025)
近 10年来 ,随 机时滞 系统 的鲁 棒控 制 问题成 为控 制 理论 研 究 的热 点 之一 .稳 定 性 是控 制 系 统设 计 首 先需要考虑的基本问题.目前 ,关于随机时滞系统 的稳定性 的研究成果很多.文献Eli研究了随机时滞系统 的稳 定性 问题 ,所 给出 的系统 稳定 的充 分条 件与 时滞 无关 ;为 了降低 条件 的保 守性 ,文 献 [2~5]研 究 了具 有 时滞 的随机 系统 的稳 定性 问题 ,给 出 了使 系统 稳 定且 与时 滞 相关 的充 分 条件 ;文 献 [6—7]研 究 了非线 性 随 机 时滞系 统 的稳定性 问题 ;文 献 [8—9]研究 了具 有 凸 多 面体 不 确定 性 的 随机 时滞 系 统 的鲁 棒 稳定 性 问 题 ; 文献[Io一12]研究了神经网络的稳定性 问题 ;文献El3—15]研究 了中立型随机时滞系统 的鲁棒稳定性 问题 ;

中立型变时滞系统鲁棒稳定性分析


I ( 一 x t f =( t C (— ) A+△ ) ) J) c f+
Q =
<0

( + )( f , △ f ) 一 )
() 1
木 奉
I ) , f [ , 。 = (, ∈一 0 ) 】
式 ( 1)中 : ( ∈R f ) 为系统的状态 向量 ,A,A枣 木 半 ,C 为具 有 合适 维数 的常 数矩 阵 ,而且 矩 阵 C的谱 半径
计 ,Emal o eel @y a.e — i v brn eh t :l i n
通信作者 :肖伸平 ( 9 5 ,男 ,湖南东安人 ,湖南工业大学教授 ,博士 ,主要从 事时滞 系统的鲁棒控制理论及应用方面的 16 一)
教学与研究 ,E ma :xp_ 1 @13cm .i l sh 5 9 6 . o

X1 2
为标称 系统 ,即 :
f ,一Cc — ) ( ) Yt f = (

(+ df ) > ; f A ( ) ) — ,f0
() 4
l( = (, t 卜 , 。 f 妒) E 】 ) r 0
为 了证 明本 文 的结 论 ,先 给 出如下 引理 1 。
r ma { ,} = x hf ,且初始条件 f ( 表示在 区问 r 】 ) , 内的连 0
续初 始 向量 函数 ; 条件 :
△ △ A, A 表示 系统的不确定性矩 阵 ,且满足 以下
即o o即。
0 0 0
Q =P2 I. 3 2一R2 5
4 =W + + 2 Q 2 日2 , 4 + 2一 一
证 明 构造 如下 L a u o - rsvki 函: y p n vK ao si泛
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中 的白蛋 白分布 等 .由于稳定是 系统能够 运行 的基 础 , 因此关 于 中立 型 时滞 系 统 的稳 定 性 的研 究近 年 来备
受关注 , 多学者 利用 L a u o 许 yp n v方 法 , 征方 程及状 态方 程 的解等方 法 建立 了 中立 系统渐 近 稳定 的稳 定性 特
准则 ] .
齐春 燕 , 张兴 兰 , 张 凯
( 江 师 范 学 院 数 学 与计 算科 学 学 院 , 东 湛 江 5 4 4 ) 湛 广 20 8 摘 要 : 究 了基 于观 测 状 态 的 中立 型 时 滞 系统 的 镇 定控 制 问题 . 出 了新 的 镇 定 法 则 , 用 改进 的 L a u o 研 给 利 yp n v
在 众多 的实 际系统 中 , 状态 是不 易测 量或 不能 直接测量 得 到的 , 而使 状态 反馈 控制 器难 以在物理 上实 从 现 .因此 , 用状 态 的测 量输 出 , 利 镇定 考虑 的 系统是 一个具 有 重要 实 际意 义 的 问题 , 决这 一 问题 的有效 途 解 径 通常 是采用 状态 观测器来 获得 的估 计值 , 出带状 态观测 器 的动态输 出控 制器 , 在现 有文献 中采用 的办 得 但 法 都是 先使用 由状 态观测 器得到 的误 差动 态系统 稳定 , 然后 再使用 闭环 系 统稳 定 .本 文 主要 利用 改进 L a y— p n v泛 函和 牛顿一 uo 莱布尼 茨公式 , 上述 提到 的两种 稳定合 并在 一起 给 出了证 明 . 把
1 问题 描 述
考 虑如下 形式 的 中立 型系统
r £ 一 G £ .  ̄ Ax t + Al (一 )-Bu t ( ) ( 一 1 - () 1 - ) £ -  ̄ () -
l£c£ ) ) y一 ( (
【 ()= £ ,E[ ,3 £= () t 一f o . = 数 的常数 阵 , () 9 £为连续 的状 态初 值 函数 ; , > >O r ,—ma { , ) x h d 为状态 中的滞后 常 量 .
21 0 0年 1 2月 第 3 1卷 第 6 期
湛江师 范学 院学 报
J 0URNAL 0F Z ANJANG H I N0RM A L C0 L LEGE
D e .。 01 C 2 0
Vo . NO 1 31 .6
基 于观 测 状态 的 中立型 时滞 系统 的 镇定 控 制
“ £ 一 ( ) () £ () 5
使 得所导 出的闭环 系统
() G ( 一 | 一 (  ̄B x() A1 ( 一 ) B ( ) £一 £ I 1 ) A- K) t + £ - 一 £ () 6
稳定 .其 中 , 为 反馈增 益 矩阵 . KE R
设误差动态方程式的初值条件为
() 2
收 稿 日期 : O O l 一 1 2l— O 2 基 金项 目 : 江 师 范 学 院 科研 基 金 资助 项 目( 0 0 ) 湛 L 82.
作者 简 介 : 齐春 燕 (9 O ) 女 , 疆 鸟 鲁 木 齐人 , 江 师 范 学 院数 学 与 计 算 科 学 学 院 讲 师 , 事 控制 理论 研 究. 17 一 . 新 湛 从
第 6 期
设 计一个形 如
齐春燕 等 : 于观 测状 态 的中立 型时滞 系统 的镇 定控 制 基
1 7
() 一G ( 一^) A3() £  ̄ - c t +A1 ( 一 ) ̄L( ( ) C f ) - y t一 - ()
() 3
的状 态观测 器 , 得误 差动 态方 程 使
泛 函 , 到 了这 类 系统 基 于线 性 矩 阵 不 等 式 的 镇 定 条 件 .最后 , 实例 说 明 了该 文 所 得 到 的 结 果 是 正 确 的 . 得 用 关 键 词 : 定控 制 ; 测 器 ; 镇 观 中立 型 时 滞 系统 中 图 分 类 号 : 2 11 O 3 . 文献标识码 : A 文章 编 号 :O 6 7 2 2 1 ) 6 0 6 0 1O —4 0 (0 0 0 —0 1 - 5
本文 的 目的是首 先给无控 制 系统
) G t ^ 一 x( ) ” £ ER 是状 态 向量 , () 是控 制输 入 向量 , () 量 测输 出 向量 ; A , B, l £E R f y ∈R 是 A, G, C是适 当维
() £ 一 ( ~ ^) AL () A1 (一 ) £ 一 e£+ £ P () 4
渐近稳 定 .式 中 A =A- L e为误差 向量 ,() - C, P£ = () x t , £ ∈R 是观 测器状 态 , £ - () () ” L∈R 为观 测器 增 ” 益矩 阵 .设计 好观 测器 后 , 着再 进一 步设 计基 于观测 器状 态 的反 馈控制 器 接
在 工 程实 际 中, 动力 系统 总是 存在 时滞现 象 .从工 程技术 、 物理 、 力学 、 制论 、 控 化学 反应 、 生物 医学等 中 提 出的数学 模型 带有 明显 的时滞量 .时滞 系统一般 分 为两类 : 后 型时 滞 系统 和 中立 型时滞 系统 .前 者 是 滞 指时滞 项 只存在 系统 的状态 中 , 后者 是指 系统 的状 态和其 导 数项 中都 存 在 时滞 .而 中立 型 系统 是一 类 重要 的时滞 系统 , 量存在 于工程 实际 中 , 涡轮 喷气式 飞机 的引擎 系统 , 的运动 体 的连续 热感应 现象 , 大 如 薄 船的稳 定性 , 微波 振子 , 传输线 路 问题 中 电压和 电流 的变 动模型 , 化工 过程 中的双 级溶 解槽 , 口免疫 反应 以及 血 液 人
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