区间时变时滞离散系统稳定性分析及控制器设计

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1、硕士学位论文区间时变时滞离散系统稳定性分析及控制器设计STABILITYANALYSISANDCONTROLLERDESIGNOFDISCRETESYSTEMWITHINTERVALTIME-VARYINGDELAY李建鹏哈尔滨工业大学2017年1月万方数据国内图书分类号：TP273学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文区间时变时滞离散系统稳定性分析及控制器设计硕士研究生：李建鹏导师：张颖副教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年

2、12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TP273U.D.C:621DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringSTABILITYANALYSISANDCONTROLLERDESIGNOFDISCRETESYSTEMWITHINTERVALTIME-VARYINGDELAYCandidate：LiJian-pengSupervisor：AssociateProf.ZhangYingAcademicDegreeAppli

3、edfor：Master’sDegreeofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着现代科技的飞速发展，人们开始认识到时滞现象存在于许多的实际控制系统中，比如网络化控制系统，冶金行

4、业的工业化系统，通信系统等。广泛存在的时滞现象会导致系统性能变差，甚至无法满足人们苛刻的性能要求。与此同时，现代社会对自动化控制系统的性能却提出了越来越严格的要求。国内外学者为了解决这种矛盾提高时滞系统的性能表现，对其进行了大量的相关分析研究，得到了丰富的研究成果。然而，目前我们得到的稳定性判定保守性仍然有减小的空间。本文在前人已有的研究成果之上，对区间时变时滞离散系统进行了进一步的分析，得到了保守性较小的时滞相关稳定性判据条件以及控制器设计方法，并且将这种新的设计方法应用到离散网络化控制系统中。

5、本文具体内容阐述如下：考虑区间时变时滞离散系统，在已有的研究成果之上，结合增广型泛函以及新型的时滞分割方法，构造出了新的Lyapunov泛函。在该泛函前向差分的处理过程中，采用基于Abel引理的有限和不等式技术进行界定，最终推导出了具有更小保守性的稳定性判据。在稳定性判据结果之上分析了区间时变时滞离散系统的H∞性能问题，并且给出数值算例，通过与已有文献的结果对比说明结论的正确性。结合上述研究成果，本文进一步讨论了区间时变时滞离散系统的镇定控制器和H∞反馈控制器的设计方法，并给出数值实例证明所得结论

6、的正确性。文章最后讨论了离散网络化控制系统，将本文已有的相关研究成果推广到离散网络化系统中，推导出了网络化控制系统的镇定控制器以及H∞控制器的设计方法，并且最后以倒立摆系统为仿真模型验证结论的正确性。关键词：时变时滞系统；线性矩阵不等式；Lyapunov泛函；H∞控制；网络化控制I万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofmodernscienceandtechnology,peoplebegintorealizethattimedel

7、ayexistsinmanypracticalcontrolsystems,suchasnetworkcontrolsystems,industrialsystems,communicationsystems.Timedelayleadstoinstabilityorperformancedegradation.Howeverpeoplestillconstantlyputforwardmoreandmorestringentperformancerequirementstomoderncontr

8、olsystem.Inordertoresolvethiscontradictionmucheffortshavebeendonetotime-delaysystemsandmanyresultshavebeenobtained.Buttheseresultsexistsomeconservation.Inordertoreduceconservation,basedonthepreviousresearchresults,thediscrete-timesystemswithin