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一类非线性时滞广义系统的观测器设计

作　者: 王中阁
导　师: 邢伟
学　校: 东北大学
专　业: 运筹学与控制论
关键词: 非线性广义系统时滞系统观测器设计 Lyapunov方法线性矩阵不等式
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

广义系统是一类形式更为一般化的动力系统.自20世纪70年代以来,广义系统理论的研究己经取得了长足的进展.时滞是客观世界及工程实际中普遍存在的现象,关于时滞系统的研究,近年来己有非常大的发展.由于广义系统的一般性以及时滞现象的普遍性,因此在许多实际系统中,要对其准确地描述就必须同时考虑时滞的影响和奇异现象.在实际生活中,由于实际工作中直接测量的困难,使得不可能即时获得系统的状态变量,从而使状态反馈的物理实现成为不可能.这就需要观测到真实状态以实现所要求的状态反馈.在实际问题中真实系统一般是不能用线性模型来描述的,而要用非线性模型来刻画.所以对非线性时滞广义系统的观测器设计具有理论意义和应用价值.本文对于一类非线性时滞广义系统的观测器设计问题做出了研究.全文结构概括如下：1.对于时滞广义系统设计出了其全维状态观测器.首先把状态误差方程转变为中立型系统,然后针对中立型系统,运用Lyapunov(?)急定性方法,使状态误差方程渐近稳定,并给出了状态观测器成立的判据.2.针对了一类非线性常时滞广义系统,设计出了其全维状态观测器.运用Lyapunov稳定性方法对误差方程进行讨论：当系统外部扰动为零时,误差方程渐近稳定,并给出了系统增益的具体形式；当系统外部扰动不为零时,误差系统满足H∞控制.设计了一类非线性变时滞广义系统的观测器.运用Lyapunov稳定性方法使误差方程渐近稳定,并给出了系统增益的具体形式.3.研究了一类带有不确定的常时滞广义系统的观测器设计问题,设计出其全维状态观测器.运用Lyapunov方法使误差方程渐近稳定,并给出了系统增益的具体形式.

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 研究背景  10-14
    1.1.1 广义系统的概述  10-12
    1.1.2 时滞广义系统的研究背景  12
    1.1.3 广义及时滞广义系统的应用  12-14
  1.2 状态观测器的研究背景及现状  14-16
  1.3 本文的主要工作  16-18
第2章预备知识  18-25
  2.1 广义系统的基本研究方法  18
  2.2 受限等价变换  18-20
  2.3 Lyapunov稳定性方法  20-21
  2.4 Luenberger观测器  21-22
  2.5 LMI及相关引理介绍  22-25
    2.5.1 LMI描述  22-24
    2.5.2 预备引理  24-25
第3章时滞广义系统的观测器设计  25-31
  3.1 系统描述及预备知识  25-27
  3.2 观测器设计  27-29
  3.3 数值算例  29-30
  3.4 小结  30-31
第4章非线性时滞广义系统的观测器设计  31-42
  4.1 一类非线性时滞广义系统的观测器混杂鲁棒H_∞设计  31-37
    4.1.1 系统描述  31-32
    4.1.2 观测器设计  32-36
    4.1.3 数值算例  36
    4.1.4 小结  36-37
  4.2 一类非线性变时滞广义系统的观测器设计  37-42
    4.2.1 系统描述  37-38
    4.2.2 观测器设计  38-40
    4.2.3 数值算例  40-41
    4.2.4 小结  41-42
第5章带有不确定性的非线性时滞广义系统观测器设计  42-45
  5.1 系统描述及预备知识  42-43
  5.2 观测器设计  43-44
  5.3 数值算例  44
  5.4 小结  44-45
第6章总结与展望  45-48
  6.1 总结  45-46
  6.2 展望  46-48
参考文献  48-54
致谢  54-56
作者攻读硕士期间主要成果  56

一类非线性时滞广义系统的观测器设计

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