时滞、随机系统的稳定性与滑模控制

王春花

中国海洋大学

摘要：

在现代控制技术中,对控制系统采用滑模变结构控制有许多优点,如控制算法简单,易实现,滑模对内外干扰具有不变性。一个系统仅仅考虑滑模控制本身的设计是不够的,必须针对不同的具体系统,借鉴其它控制理论的新进展、新发现,进一步扩充与发展不确定时滞系统的滑模控制理论；切换系统是混杂系统中一类有影响的重要类型,由于切换系统具有广泛的实际背景和结构上的简单性,同时切换系统的研究方法和结果常常可为一般混杂系统的研究提供理论和方法上的借鉴和启示,因此,研究切换系统的稳定性和控制理论有十分重要的科学价值和应用意义。
论文的主要内容如下:
第一章,综述了滑模控制理论的发展、研究概况和切换系统概述。
第二章,讨论了凸胞型不确定时滞系统的变结构控制问题,利用线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出了滑动模态存在的充分条件,设计了变结构控制律,不仅保证系统在有限时间内到达滑动模态,并且保证系统在滑模面上是鲁棒二次稳定的。最后仿真实例说明所提方法的可行性与有效性。
第三章,研究了一类含有非匹配不确定性且具有外部干扰的随机切换系统的H∞滑模控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)技术和单Lyapunov函数方法,设计单H∞滑模面及切换律,确保随机切换系统的滑模运动方程的鲁棒渐近稳定性,且具有H∞扰动衰减度γ；然后给出了滑模面次可达性的定义,设计了滑模控制器以保证滑模面的次可达性。仿真算例说明所提设计方法的有效性。
第四章,研究一类不确定时滞切换Hopfield神经网络的平衡点时滞相关鲁棒渐近稳定性问题。将驻留时间的方法引入到切换Hopfield神经网络模型中,然后利用Lyapunov泛函并结合LMIs的方法,得出了切换Hopfield神经网络基于驻留时间指数稳定的时滞相关充分条件。仿真结果说明所提方法的有效性。

关键词：随机系统;滑模控制;变结构控制;神经网络

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：运筹学与控制论

导师姓名：高存臣

学位年度：2011

语种：中文

分类号：O231

页数：55

在线出版日期：2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）