学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于绝对稳定性分析的量化反馈控制系统的H_∞控制

作　者: 孔贺
导　师: 段广仁
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 量化反馈 H_∞控制 绝对稳定性 扇形有界 Popov类Lyapunov函数
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 60次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


由于近些年来计算机在控制系统中的广泛应用和网络控制理论的发展,量化反馈控制系统得到了深入而广泛的研究。与传统的自动控制系统不同的是,在量化反馈控制系统中,量测信号和控制信号只有在经过量化之后才能传递到系统其他单元,这就意味着系统中的信号是要经过误差的传递,在这样的条件下,如何保持闭环系统的稳定性和其他重要性能是很重要的问题。因此,量化反馈控制系统的分析和设计具有重大的理论与实际意义。近些年来研究人员针对量化反馈控制系统中的诸多问题提出了很多的研究方法。已被证明的是,能够使得单输入单输出离散控制系统二次镇定的最粗糙的量化器为具有某些性质的对数量化器,但是在此分析框架下,结果很难向多维系统推广。注意到量化误差可以被当作一个扇形有界的不稳定性或者非线性特性,一些学者给出了一种分析量化反馈控制系统镇定问题的扇形有界的方法,此方法在处理量化反馈控制系统的分析与设计问题时能够得到比较好的结果;另外,其能将很多的量化反馈控制问题转化为经典的鲁棒控制问题,从而可以用标准的控制工具来解决,因此为问题的解决带来了巨大的便利;除此之外,在此分析框架下,结果比较容易向多维系统推广。H_∞注意到在上述经典的扇形有界方法中,构造的Lyapunov函数只是普通的二次Lyapunov函数,这可能会给分析和设计带来较大的保守性,相关作者提出了将量化误差包含到分析过程中的量化依赖的Lyapunov函数方法,理论分析和仿真验证均说明了此方法可以得到具有更小保守性的结果,但是这个方法的劣势是结果是用数量巨大的线性矩阵不等式来表示的。在上述两种框架下,量化反馈控制系统的H_∞控制问题也得到了研究。本文致力于研究量化反馈控制系统的H_∞控制问题。本文中的量化器采用文献中研究最广泛的对数量化器,通过利用对数量化器的一些内在的数学性质和扇形有界条件,我们给出了研究带有量化输入的控制系统的H_∞性能分析问题的一种新的方法。本文主要是利用了对数量化器的一些比较有趣的数学性质,即非减性、扇形有界条件和积分限性质,且基于此我们构建了一类Popov型Lyapunov函数,且本文结果通过线性矩阵不等式表出,且对单输入和多输入离散系统均适用。除此之外,与量化依赖Lyapunov函数方法不同的是,我们的结果中线性矩阵不等式的个数随着输入通道的增加而线性增加。本文提出的方法可以得到比二次Lyapunov函数框架和量化依赖Lyapunov函数框架更小保守性的结果,理论分析和数值算例验证了我们给出方法的有效性与较大的优越性。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-19
  1.1 课题来源及研究的目的和意义  10-13
  1.2 国内外研究现状与分析  13-17
    1.2.1 课题研究历史和研究现状概述  13-14
    1.2.2 常用量化器的种类  14-15
    1.2.3 带有对数量化器的反馈控制系统的研究现状分析  15-17
  1.3 本文的主要内容及结构安排  17-19
第2章 对数量化器、线性矩阵不等式与H_∞控制基础  19-35
  2.1 引言  19-20
  2.2 对数量化器  20-24
    2.2.1 对数量化器的数学模型  20-21
    2.2.2 对数量化器的密度  21
    2.2.3 对数量化器的数学性质  21-24
  2.3 线性矩阵不等式  24-30
    2.3.1 LMI定义  24-25
    2.3.2 LMI标准问题  25-26
    2.3.3 LMI求解算法  26-27
    2.3.4 LMI在系统与控制中的运用  27-30
  2.4 H_∞ 控制概述  30-34
    2.4.1 鲁棒性与 H_∞控制  30-31
    2.4.2 H_∞ 控制理论的发展  31-33
    2.4.3 H_∞ 控制理论的应用  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章 系统增广及量化反馈控制系统H_∞控制问题描述  35-40
  3.1 引言  35
  3.2 离散线性系统的量化反馈镇定  35-37
  3.3 带有输入量化的反馈控制系统的H_∞ 控制问题描述  37-38
  3.4 一般的量化反馈控制系统H_∞ 性能分析中的系统增广转化关系  38-39
  3.5 本章小结  39-40
第4章 基于绝对稳定性分析和积分限性质的量化反馈控制系统的H_∞ 控制  40-46
  4.1 引言  40
  4.2 主要结果及其证明过程  40-45
  4.3 关于选取的Lyapunov函数V(k, P)的说明  45
  4.4 本章小结  45-46
第5章 基于绝对稳定性分析和扇形有界条件的量化反馈控制系统的H_∞ 控制  46-51
  5.1 引言  46-47
  5.2 主要结果及证明过程  47-48
  5.3 关于两个定理中结果的关系说明  48-49
  5.4 仿真分析及不同方法的结果对比  49-50
  5.5 本章小结  50-51
结论  51-53
参考文献  53-58
攻读硕士学位期间发表的学术论文  58-60
致谢  60-61

相似论文

  1. 汽车发动机怠速控制中的鲁棒控制方法研究,U464
  2. 空间交会对接运动模拟器线位移控制系统设计与实现,TP273
  3. 随机时滞系统的稳定性分析与鲁棒控制器设计,TP13
  4. 若干类广义网络控制系统的分析与控制,O231
  5. 时滞切换奇异系统的控制与滤波,TP13
  6. 基于滤波器分解的奇异摄动系统的H_∞/H_控制,TP13
  7. 磁悬浮系统的H_∞控制研究,TH-39
  8. 具有网络时延和数据丢包的网络控制系统稳定性研究,TP13
  9. 不确定中立型系统的镇定及时滞相关非脆弱鲁棒控制,TP13
  10. 时滞不确定系统的保成本控制,TP13
  11. 不确定时滞系统的稳定性分析及鲁棒H∞控制,TP13
  12. 基于T-S模型的奇异摄动系统的采样鲁棒H_∞控制,TP13
  13. 离散时滞系统的指数稳定性和鲁棒H_∞控制,TP13
  14. 供应链系统模型与性能分析中的H_∞控制方法,F224
  15. 含有时滞的汽车主动悬挂系统的减振控制,U463.33
  16. 基于神经网络的非线性系统H_∞控制,TP13
  17. 网络控制系统中的鲁棒控制方法及其应用研究,TP273
  18. 二维模糊系统的稳定性分析与控制器设计,TP13
  19. 转台的多模式切换控制及其DSP实现,TP273.5
  20. 线性不确定系统的控制与滤波,TP13

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 自动控制理论
© 2012 www.xueweilunwen.com