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分数阶中立型时滞动力系统的稳定性问题研究

作 者: 夏清霞
导 师: 虞继敏
学 校: 广西师范学院
专 业: 应用数学
关键词: 中立型分数阶系统 时滞理论 线性矩阵不等式 Laplace变换 渐近稳定
分类号: O19
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 72次
引 用: 0次
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内容摘要


近二十年来,热力学、粘弹性力学、声学、电子化学、流变学等实际系统的研究揭示了现实物理对象本质都是分数阶的。同时,时滞又不可避免的存在各种工程系统中,而它的存在可能使系统变的不稳定和性能变差,所以一些学者对含时滞分数阶系统进行了研究。后来,我们又发现中立型时滞分数阶动力系统是更切合实际系统。但目前,还没有人对其进行讨论,因此本文针对该系统进行了深入探讨。从而丰富分数阶微分动力系统的理论,为中立型时滞分数阶动力系统的控制方法提供新思路。本文主要思想,通过Laplace变换得到特征方程,然后对特征方程的根进行判别。如果所有的根都有负实部,那么系统就渐近稳定。基于Laplace变换,论文首先讨论了变时滞中立型分数阶系统的渐近稳定性问题,得到结果推广和改进了现有文献一些结论.并且通过状态反馈控制方法和我们的理论来处理血管外给药分数阶房室模型的同步.接下来,通过线性矩阵不等式的方法,论文研究了含变时滞的不确定分数阶系统的渐近稳定性及状态反馈镇定性问题,得到系统渐近稳定的充分条件.最后,应用同样的方法,论文研究了含变时滞的不确定中立型分数阶系统的渐近稳定性及状态反馈镇定性问题,得到系统渐近稳定的充分条件.同时,论文利用MATLAB/SIMULINK软件为工具,对研究所得到的稳定性判据进行计算机仿真,以检验研究结果的有效性.

全文目录


中文摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-12
  1.1 分数阶系统问题研究的背景、发展和现状  10-12
第二章 预备知识和引理  12-16
  2.1 李雅普诺夫意义下稳定性的基本概念  12
  2.2 不确定性系统  12-13
  2.3 系统的H∞控制  13
  2.4 线性矩阵不等式(LMI)工具箱  13-14
  2.5 引理  14-16
第三章 含变时滞中立型分数阶系统的稳定性分析  16-24
  3.1 引言  16
  3.2 系统的描述及准备工作  16-18
  3.3 主要结论  18-20
  3.4 应用实例  20-23
  3.5 结语  23-24
第四章 含变时滞不确定分数阶系统的稳定性分析  24-33
  4.1 引言  24-25
  4.2 系统的描述及准备工作  25-26
  4.3 主要结论  26-30
  4.4 应用实例  30-32
  4.5 结论  32-33
第五章 含不确定中立型时滞分数阶系统的稳定性研究  33-42
  5.1 引言  33-34
  5.2 系统的描述及准备工作  34-35
  5.3 主要结论  35-39
  5.4 应用举例  39-41
  5.5 结论  41-42
第六章 仿真实例附录  42-49
参考文献  49-53
攻读硕士学位期间所发表和撰写的论文  53-54
致谢  54

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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 动力系统理论
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