基于观测器的广义时滞系统弹性保成本控制

2012年03月06日13:52:21 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：

李　华，周　宇
兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州

摘　　　要：在同时考虑系统矩阵参数不确定性和控制器不确定性对系统性能影响的前提下，研究了一类基于观测器的不确定广义时滞系统的弹性保成本控制问题。基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论，通过构造广义Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数和广义二次性能指标函数，以线性矩阵不等式的形式给出了基于观测器状态反馈的弹性保成本控制器的设计方法。该控制器不仅保证了广义时滞系统是鲁棒稳定而且使其具有相应的性能指标上界。采用一种新方法将系统弹性保成本控制器设计和状态观测器增益矩阵求取转化为两组严格线性矩阵不等式的可行解问题。较后通过算例验证了该方法的可行性和有效性。

关　键　词：观测器；广义时滞系统；弹性保成本控制；线性矩阵不等式

１　引　言

广义系统能更好描述实际物理系统，有着更广泛的适应性。不确定性和时滞往往是导致实际控制系统不稳定和性能下降的主要原因，因而不确定广义时滞系统的研究成为学者们研究的热点［１３］。保成本控制［４］在保证系统稳定的前提下能更好地改善系统性能，具有一定的工程和理论意义，从而得到了广大学者的重视［５６］。但以往研究都基于控制器的准确实现，而在实际工程中该条件难以实现。观测器的设计解决了状态反馈在性能上的不可替代性和在物理上的不能实现性之间的矛盾。在控制器实现过程中由于硬件、软件等原因，使得控制器存在一定的不确定性，从而对系统的稳定性和性能造成影响。因此近年来弹性控制成为人们感兴趣的研究课题［７９］。文献［８９］研究了正常时滞系统的弹性控制问题，后者采用奇异值分解法设计出基于观测器的弹性控制器，但需满足系统矩阵Ｂ列满秩的约束。文献［１０］利用广义二次镇定理论并结合凸优化理论研究了基于观测器的广义时滞系统控制问题，但没有涉及弹性控制。对基于观测器的弹性控制研究多局限于正常系统，涉及广义时滞系统的成果还较少见。本文同时考虑了系统矩阵参数和控制器的不确定性，研究一类基于观测器的不确定广义时滞系统弹性保成本控制问题。利用线性矩阵不等式易处理多个变量的特点，以矩阵不等式组的形式给出了系统的弹性保成本控制器的设计方法及相应的成本指标上界。该方法易于实际控制系统工程上的实现。

登录网站后可下载文件

基于观测器的广义时滞系统弹性保成本控制

相关阅读: