時滯采樣控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和半導體價格的下降，數(shù)字系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用到國防建設(shè)、科學研究以及民眾生活等各個領(lǐng)域，因此，對作為計算機控制基礎(chǔ)的采樣控制系統(tǒng)的性能提出了更高要求。與此同時，在實際工程中時滯現(xiàn)象總是存在的，而時滯的存在不僅會影響控制系統(tǒng)的性能，而且會使得控制系統(tǒng)變得不再穩(wěn)定。由此可見，對分析具有時滯的采樣控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性及時滯采樣系統(tǒng)的魯棒控制問題成為一個理論上有研究性、工程上有實際意義的研究課題。
　　針對時滯采樣控制系統(tǒng)的

2、魯棒穩(wěn)定性問題，本文在頻域方面先研究了應(yīng)用等價H-結(jié)構(gòu)描述法分析問題所具有保守性原因，提出利用頻率響應(yīng)法對時滯采樣控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性進行了分析研究，而在時域方面利用了Lyapunov穩(wěn)定性理論和線性矩陣不等式(LMI)處理技巧針對時滯采樣系統(tǒng)的魯棒控制問題進行了研究。本文主要內(nèi)容如下：
　　1.針對輸入時滯采樣控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性問題，對等價H?結(jié)構(gòu)描述進行了分析研究。首先證明了已有文獻應(yīng)用提升技術(shù)對采樣控制系統(tǒng)進行魯棒穩(wěn)定性分

3、析時是存在保守性的，并分析產(chǎn)生保守性的根本原因。接著，將采樣系統(tǒng)中連續(xù)不確定時滯部分用離散不確定時滯等價替代，這樣就將原系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性分析問題變?yōu)榉治鰝鹘y(tǒng)的離散控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性問題，應(yīng)用這一改進的方法降低了分析結(jié)果的保守性。
　　2.應(yīng)用等價H?對時滯采樣控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性分析時是具有保守性，接著提出一種比較簡單且直觀的分析方法——頻域響應(yīng)法。首先將具有輸入時滯的采樣控制系統(tǒng)分為時滯相關(guān)與無關(guān)兩個相連部分，再從采樣系統(tǒng)的頻

4、率響應(yīng)特性出發(fā)，推導出時滯采樣控制系統(tǒng)分析問題的計算公式。這一方法能夠準確的給出保證采樣控制系統(tǒng)穩(wěn)定的不確定時滯的范圍，并且所得結(jié)果沒有保守性，這一方法對于一般的時滯系統(tǒng)也是適用的。
　　3.針對具有輸入時滯的結(jié)構(gòu)不確定的采樣系統(tǒng)，將其連續(xù)對象離散化得到對象的近似離散化模型，利用Lyapunov函數(shù)的構(gòu)造方法并結(jié)合LMI的處理技巧給出保證時滯離散系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性條件，接著將控制器增益進行參數(shù)化，獲得了時滯采樣系統(tǒng)的一個通過求解LMI