基于LMI的非最小相位系统鲁棒控制器设计

《基于LMI的非最小相位系统鲁棒控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、堆fLMI的1r艟小相p系统柞柞柠制措设计摘要具有非最小相位环节的系统称为非最小相位系统，非最小相位环节会对控制系统的稳定性和其他性能指标产生不利的、有时是非常严重的影响，因此对非最4,十tI位系统的研究具有十分重要的理论意义和实际工程应用价值，也受至Ⅱ了控制理论研究者的广泛关注。另外，由于实际工程系统的动态性能十分复杂，很难完全准确地建立被研究对象的精确数学模型，通过各种简化和逼近方法建立的系统近似数学模型，与实际对象的行为特征存在一定的差距，这些差距可以看作是系统数学模型的一种不确定性，这种不确定性有时会造成所依赖的

2、控制理论和据此而设计的控制器失效。因此，对于不确定非最小相位系统研究的理论意义和实际应用价值都十分重大。鲁棒控制理论是研究不确定系统控制器设计的有效方法，近20年来一直是控制领域的研究热点。目前关于鲁棒控制的研究结果主要集中在含有不确定项的确定性模型系统上。本文主要研究含有参数不确定性的非最小相位系统，在研究系统的不确定时，不但要求系统渐近鲁棒稳定，而且需要系统有一定的鲁棒性能，如果不考虑系统的性能指标，针对系统的不确定性设计的鲁棒控制器可使系统镇定，但是系统的鲁棒性能可能很差，这样就不能达到系统的设计要求。因此，必须综

3、合考虑系统的鲁棒渐近稳定和鲁捧性能。所以，本文对含有参数不确定的非最小相位系统进行保性能的鲁棒控制器的设计。在对系统进行保性能的鲁棒控制器的设计过程中，本文采用静态输出反馈的控制方式，由于静态输出反馈实现的低成本和高可靠性，因此更具有研究意义。本文利用Lyapunov稳定性第二方法，结合线性矩阵不等式(LMI)以及矩阵分析等工具，研究了非最小相位系统的保性能鲁棒控制问题。本文的研究主要工作和研究内容：(1)对不含时滞的参数不确定非最小相位系统进行保性能鲁棒控制器研究和设计。在保性能鲁棒控制器的研究和设计过程中，本文采用了

4、静态输出反馈，利用线性矩阵不等式的方法给出了保性能鲁棒控制器存在的充分条件和其设计过程，并给出了系统的最小性能指标上界。并通过实例仿真验证了该控制方法的有效性。(2)对含有时滞环节的参数不确定非最小相位系统进行保性能鲁棒控制器研郑州人学T学嘶iI论文究和设计。在保性能鲁棒控制器的研究和设计过程中，本文采用了静念输出反馈．利用线性矩阵不等式的方法给出了保性能鲁棒控制器存在的充分条件和其设计过程。并给出了系统的最小性能指标上界，通过实例仿真验证了该控制方法的有效性。关键词非最小相位系统，时滞系统，保性能鲁棒控制，静态输出反馈

5、Ⅱ璀FLMI的1r艟小扪p系镜竹恃柠：州器瞪I卜AbstractNon·minimumPhaseSystem，possessingnon—minimumphaseparts，isessential，frombothperspectivesoftheoryandpracticalprojectapplication，onwhichthereforeexpertsputmuchemphasis．Inaddition，beingcomplex，thedynamicperformanceofpracticalprojectsys

6、temmakesithardtobuildtheaccuratemathematicalmodelsfortheobject，becausecertainamountofdifferencesexistbetweentheobjectitselfandtheapproximatemathematicalmodelscomingformthesimplifiedmethods．Thedifferences，seenaskindofuncertainty,makethecontroltheoryandcontrollerba

7、sedonitunavailable．Therefbre，theresearchintouncertainnon-minimumphasesystemplaysallimportantroleinexaminingthetheoreticalinfluenceandpracticalvalue．Inrecenttwodecades，asaneffectivewaytostudyingthedesignofuncertainsystemcontroller,RobustControltheoryishottopicalla

8、longinthecontrolfield．Atpresent，theresultofRobustControlstudymainlyfocusesonthecertainmodelsystemwithuncertainty．Thepaperdiscussestheuncertainsystem’Sperturbat