电气毕业设计--状态滞后系统的稳定性分析与控制方法研究

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1、 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题目题目 状态滞后系统的稳定性分析与控制方法研究状态滞后系统的稳定性分析与控制方法研究 作者作者 学院学院 信息与电气工程学院信息与电气工程学院 专业专业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 学号学号 指导教师指导教师 二一二年六月五日 -i- 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 信息与电气工程 院 电气 系（教研室） 系（教研室）主任: （签名） 年 月 日 1 设计（论文）题目及专题： 状态滞后系统的稳定性分析与控制方法研究 2 学生设计（论文）时间：自 2012 年年 1 月 15 日开始至 2012 年 5 月 28 日止 3 设计（论文

2、）所用资源和参考资料： (1) Matlab 控制系统设计与分析； (2) 吴敏等人编写的现代鲁棒控制、何勇博士论文的基于自由权矩阵的时滞相关 鲁棒稳定与镇定； (3) 国内外关于时滞系统鲁棒控制设计的相关文献。 4 设计（论文）应完成的主要内容： (1) 时滞相关与时滞无关的鲁棒稳定性条件； (2) 时滞系统鲁棒稳定性分析与镇定的国内外研究现状； (3) 时滞相关与时滞无关的鲁棒镇定设计及仿真 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 严格按照湖南科技大学毕业设计论文模板安排毕业设计论文格式，同时提交电子稿 和文本文稿。 6 发题时间： 2012 年 1 月 15 日 指导

3、教师： （签名） 学 生： （签名） -ii- 摘要摘要 时滞现象常常出现在各种工程、生物和经济等系统中，其研究在过去数十年来得到 了许多学者的广泛关注。时滞常常是导致系统不稳定的的一个重要原因。时滞系统的稳 定条件可分为两大类：时滞相关条件和时滞无关条件。时滞相关条件由于考虑了时滞信 息，因此比时滞无关条件具有更低的保守性。目前，时滞相关研究的主要方法是确定模 型变换即利用一个积分项来表示时滞项的方法。这种确定模型变换的方法中主要使用四 种基本的模型变换， 其中的广义模型变换结合 Park 和 Moon等的不等式是目前最有效的 方法，但还存在一定的局限性：在 Lyapunov泛函的导数中，时

4、滞项( - )x t h在某些地方被 - ( )-( ) t t h x tx s ds 替换， 而在其它一些地方则被保留下来， 使得表示牛顿-莱布尼茨公式中各 项相互关系的权矩阵是固定的。 本文的主要研究内容包括：首先综述了状态滞后系统含义，稳定性研究状况及其鲁 棒控制理论；然后针对线性不确定系统和线性不确定时滞系统，研究这些系统的状态反 馈鲁棒控制器的设计方法,基于线性矩阵不等式(LMI)和 Lyapunov稳定性理论， 研究线性 不确定系统、线性不确定时滞无关系统以及线性不确定时滞相关系统的渐近稳定的充分 条件，得到它们的鲁棒控制器设计方法，并根据设计实例进行了仿真研究，结果验证了 所提

5、方法的稳定性。 关键词：关键词：状态滞后系统；稳定性研究；鲁棒控制；不确定性；线性时滞系统；状态 反馈 -iii- Abstract Systems with time delays are frequently encountered in areas as diverse as engineering,biology,and economics,and have been attract-ing a great deal of attention over the past few decades because delays are ofen a source of instabilit

6、y.There are two types of stability critetia for such systems:delay-dependent and delay-independent.Since delay-dependengt criteria make use of information on the length of delays,they are less conservative than delay-independent ones.The main method employed to derive delay-dependent criteria involves a fixed model transformation,which expresses the delay term in terms of an integral.And there are four basic model transformations that are c