摘要时滞系统一直是控制系统领域的重要研究课题之一。线性参数变化系统也是控制理论界的研究热点，其理论应用在各个领域。由于时滞对控制系统存在严重的影响，时滞线性参数变化系统成为了控制研究领域迫切研究的问题。本文主要针对一类具有时滞的线性分式变换结构的线性参数变化系统，采用线性矩阵不等式的方法对系统的稳定性和 H 性能进行了分析，设计状态反馈控制器并提出算法，通过数值仿真例子，验证了设计方法的有效性和准确性，并讨论了不同时滞与不同状态反馈增益对系统稳定性的影响。31008
毕业论文关键词 时滞系统 线性参数变化系统 线性分式变换 线性矩阵不等式 状态反馈控制器
Title Analysis and simulation for LFT time-delaycontrol system
Abstract Time-delay systems have been one of the important research topics in the fieldof control system. Linear parameter-varying (LPV) systems are also a hot researchtopic in the field of control theory, the theory application in various fields.Because of the delay to control system has serious effect, linear parameter-varyingsystem with time-delay become an urgent research problem in the control researchfield. This paper for a class of time-delay linear fractional transformationstructure of linear parameter-varying systems，adopt the method of linear matrixinequality (LMI) to the stability and H performance of the system are analyzed,designs state feedback controller and proposes algorithms, through a numericalsimulation example is given to verify the validity and accuracy of the designmethod, and discusses the different time-delay and different state feedback gaininfluence on the stability of the system.
Keyword Time-delay systems linear parameter-varying systems linearfractional transformation linear matrix inequality state feedback controller
目次
1绪论1
1.1课题的研究意义及背景.1
1.2课题的国内外研究现状.1
1.3论文的主要工作.3
2系统模型及问题描述4
2.1LFT时延系统的镇定问题.4
2.2LFT时延系统的H控制问题...5
3LFT时延系统的镇定控制器设计7
3.1稳定性分析.7
3.2控制器存在条件和设计算法.9
4LFT时延系统的H控制器设计12
4.1H性能分析.12
4.2控制器存在条件和设计算法...15
5数值算例与仿真研究..19
5.1系统模型的参数...19
5.2数值结果...19
5.3仿真结果...20
结论29
致谢30
参考文献..31
1 绪论1.1 课题的研究意义及背景自20 世纪 50 年代以来，控制理论得到了飞速的发展，在许多领域得到了广泛应用，如：工业、经济、航空航天等。在当代科技社会的发展中发挥了重要的作用。鲁棒系统是控制理论中的重要组成部分，在被提出后，人们把它作为重要的控制理论进行研究，成功地将它应用于许多工程问题中。1990 年，美国学者 J.S.Shamma和 M.Athans 发表了论文[1],首次研究了线性参数变化系统（Linear Parameter-Varying Systems,简称 LPV 系统） 。并取得了一系列研究成果[2]。在线性参数变化系统理论被提出以后，以线性参数变化系统为研究对象的变增益控制研究在控制理论研究的领域非常活跃。时滞现象普遍存在于工业生产过程中，被控量由于时滞的存在，就不能把系统受到的扰动及时反映出来，系统的稳定性随着扰动产生的超调而变差，使得调节时间延长，对系统的设计和控制增加了很大的难度[3]。所以，控制理论研究领域一直把带有时滞过程控制方法作为重要问题进行研究。我们了解到，对于时滞系统这种无穷文系统，很难进行复杂而且深入的研究。对于这种情况，我们需要定根据不同的情况特点进行思考，具体问题具体分析。就目前的情况来看，时滞LPV 系统理论还不完善需,要进一步的研究。1.2 课题的国内外研究现状经典控制理论按照这样的方法来给出控制器参数的初值，通过被控对象的频率特性，并通过现场进行调试，从而确定满足要求的控制器参数，现代控制理论是一种以线性调节器为代表的理论，为控制工程提供了解析的设计手段，它的是通过严谨的数学结构和对设计指标的明确表示进行描述[4]。但是，它存在这样一种局限性，当要求用于被控对象的动态过程需要被用于精确地设计数学模型时，它没有考虑到设计过程中的模型误差，当它应用于工程实践中所建立的模型时，总是无法避开具有误差的问题，所以这种解析方法的应用就被限制了。鲁棒控制理论的提出的目的就是想要弥补现代控制理论这种缺陷 [5]。在文献[6]中 Shaked 提出了这样一种理论，他在参数依赖性有界时引理的基础上，对具有凸多面体参数摄动系统的鲁棒 H 滤波器的设计方法进行了研究。 文献[7] 采用线性矩阵不等式方法分别针对含有范数有界的不确定量的连续和离散线性系统，进行鲁棒保成本滤波器的设计。 LFT时延控制系统分析和仿真:http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_27023.html