不确定时滞系统的稳定与控制

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1、江南大学硕士学位论文不确定时滞系统的稳定与控制姓名：温海新申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：崔宝同20070301摘要题目：不确定时滞系统稳定与控制硕士研究生姓名：温海新专业：检测技术与自动化装置导师：崔宝同教授工业生产过程中，广泛存在着一类具有时变、非线性、时间延迟、变参数特性的复杂对象，尝试用不同的控制方法来研究这类对象一直是控制界最具挑战的课题之一．实际对象不仅具有非线性，同时也含有各种不确定性．不确定非线性系统的控制问题，已经受到了普遍关注和研究．滑动模控制以其独特的鲁棒性及对匹配不确定性和外部干扰的完全自适应性等特点，使其

2、在解决不确定非线性系统的控制问题上显示出了巨大的生命力．然而，阻碍滑模控制理论在实际工程中应用的是滑模控制器带来的抖动问题，尽管很多学者已经提出了各种削弱抖动的方法，但这一问题目I；i『仍未得到很好的解决；同时由于非线性系统的复杂性，对于具有非匹配不确定性的非线性系统，滑模控制则变得无能为力，这大大限制了滑模控制的应用范围．为解决这些问题，本文在掌握滑模控制国内外研究现状的基础上，系统地研究了不确定非线性系统的滑模控制方法及其相关理论，研究内容集中在如下几个方面：第一，比较全面查阅了有关滑模控制的文献，总结了滑模控制的发展历史和特点，详细介绍了连续系统

3、滑模控制的基本概念、基本定义和设计方法；简单介绍了离散时间系统的滑模控制；并简单介绍了滑模控制的抖振问题．第二，对一类存在延迟的不确定参量分布系统的控制器设计做了详细的论证．文章使用了鲁棒依赖性静态控制方法实现了控制器的鲁棒性，因此，与输入时滞和不确定参量无关．由于滑模控制系统具有非线性，所以在激励正常与非正常两种情况下，均可以满足系统的边界条件，并且对所设计控制器的存在条件进行了讨论．第三，对于多状态且带有输入时滞不确定系统的鲁棒性进行讨论．给出了一个对于线性不匹配时滞不确定系统新型控制器的设计方法．所得到的结果依赖于时滞的大小与所给的相关线性矩阵不

4、等式．最后，给出了数值结果，结果表明所给控制量对系统的有效性和良好的鲁棒性．第四，研究了一类不确定线性系统滑模控制器的设计问题．分析了一类不确定系统滑模面设计方法的本质，得到了设计滑模面的一种简单方法，可以利用不确定线性系统鲁棒控制的结论直接设计滑模面；基于不确定滑模控制系统的实际滑动模态仅仅收敛于理想滑动模态周围一定区域的假设，提出了设计滑模面的一个充分条件，得到了不确定滑模控制系统的动态品质的一个估计式．第五，详细介绍了离散系统滑模控制的基本概念、基本定义和设计方法；简单介绍了离散时间系统的滑模控制方法．最后，对全文进行了总结，并指出了下一步需要进

5、行的工作．江南大学顾十学位论文关键词：滑动模控制；非线性系统；不确定系统；抖动；时滞；鲁棒性；稳定性Lyapunov方程AbstractTothecontrol，itisoneofthemostchallengingsubjectsforOStotrydifferentmethodsontheobjectwithtime-varing，nonlinear,time—delay,vadngparameterwhichpresentedintheindustrialprocess．11圮realplantbehaviorCanbeusuallydescri

6、bedasanuncertainnonlinearsystem．Thecontrolproblemofuncertainnonlinearsystemshasattractedalotofattentionandwasstudiedextensively．Slidingmodecontrol(SMC)showsastrongvigoroncontrolling锄uncertainnonlinearsystemforitsexcellentrobustnessandcompleteadaptabilitytomatchinguncertaintiesan

7、dexternalperturbations．However,itisthechatteringproblemthatpreventstheSMCfrombeingappliedinengineering，someschemesdevotedtoavoidthechatteringhavebeenpresentedintheliterature，butuptonow,thechatteringproblemhasyetnotsolvedcompletely．Inaddition，owingtothecomplexityofnonlinearsystem

8、s，SMCcannotdeal埘tllthemismatchinguncertaintiesi