時滯項可微系統(tǒng)的時滯相關(guān)穩(wěn)定性條件 畢業(yè)論文

時滯項可微系統(tǒng)的時滯相關(guān)穩(wěn)定性條件 畢業(yè)論文

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1、本科畢業(yè)論文(設(shè)計)題目:時滯項可微系統(tǒng)的時滯相關(guān)穩(wěn)定性條件學(xué)院:自動化工程學(xué)院專業(yè):自動化姓名:XXX指導(dǎo)教師:XXX2013年6月1日Delay-dependentStabilityCriteriaforSystemswithDifferentiableTimeDelays40摘要本文研究了帶有可微時變時滯的連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。通過使用時滯導(dǎo)數(shù)的信息,本文給出了時滯系統(tǒng)的改進的漸近穩(wěn)定性。與以前的研究方法不同的是,本文考慮了時滯導(dǎo)數(shù)上界,即使這種時滯導(dǎo)數(shù)的上界大于等于1??梢宰C明取得的結(jié)果要比現(xiàn)有結(jié)論保守性更低。

2、同時,因為涉及較少的決策變量,本文所展示穩(wěn)定判據(jù)的計算復(fù)雜程度大大降低。用MATLAB證實了所得穩(wěn)定條件的有效性和更低的保守性。關(guān)鍵字時滯相關(guān)穩(wěn)定條件線性矩陣不等式(LMI)時滯系統(tǒng)AbstractThispaperstudiestheproblemofstabilityforcontinuous-timesystemswithdifferentiabletime-varyingdelays.Byusingtheinformationofdelayderivative,improvedasymptoticstabili

3、tyconditionsfortime-delaysystemsarepresented.Unlikethepreviousmethods,theupperboundofthedelayderivativeistakenintoconsiderationevenifthisupperboundislargerthanorequalto1.Itisprovedthattheobtainedresultsarelessconservativethantheexistingones.Meanwhile,thecomputat

4、ionalcomplexityofthepresentedstabilitycriteriaisreducedgreatlysincefewerdecisionvariablesareinvolved.AndweuseMATLABillustratethee?ectivenessandlessconservatismoftheobtainedstabilityconditions.KeywordsDelay-dependentstabilityconditionlinearmatrixinequality(LMI)ti

5、me-delaysystems40目錄前言2第1章緒論41.1時滯系統(tǒng)的相關(guān)介紹41.2時滯系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析基本方法41.3時滯系統(tǒng)穩(wěn)定性問題與展望51.4SCHUR補的相關(guān)知識補充51.4.1Schur補的定義51.4.2Schur引理51.5本文的主要研究工作51.6文中的符號說明61.7小結(jié)6第2章LMI工具箱介紹72.1線性矩陣不等式及相關(guān)術(shù)語72.2線性矩陣不等式的確定92.3線性矩陣不等式求解器16第3章時滯項可微系統(tǒng)的時滯相關(guān)穩(wěn)定性條件213.1主要結(jié)果213.2與現(xiàn)有結(jié)果的聯(lián)系273.3數(shù)值算例343.

6、4結(jié)論35結(jié)束語36謝辭37參考文獻38附錄仿真程序4040前言從系統(tǒng)理論的觀點看,任何實際系統(tǒng)的過去狀態(tài)不可避免地要對當前的狀態(tài)產(chǎn)生影響,即系統(tǒng)的演化趨勢不僅依賴于系統(tǒng)當前的狀態(tài),也依賴于過去某一時刻或若干時刻的狀態(tài),這類系統(tǒng)稱為時滯系統(tǒng)。時滯產(chǎn)生的原因有很多,如:系統(tǒng)變量的測量(復(fù)雜的在線分析儀)、長管道進料或皮帶傳輸、緩慢的化學(xué)反應(yīng)過程等都會產(chǎn)生時滯。時滯常見于電路、光學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生物環(huán)境及醫(yī)學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、機械等領(lǐng)域,由于應(yīng)用背景廣泛,受到很多學(xué)者的關(guān)注。從理論分析的角度來看,在連續(xù)域中,時滯系統(tǒng)是一個無窮維的

7、系統(tǒng),特征方程是超越方程,有無窮多個特征根,而在離散域中,時滯系統(tǒng)的維數(shù)隨時滯的增加按幾何規(guī)律增長,這給系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計帶來了很大的困難。因此,對于時滯系統(tǒng)的控制問題,無論在理論還是在工程實踐方面都具有極大的挑戰(zhàn)性。常見的時滯系統(tǒng)包括奇異時滯微分系統(tǒng)、脈沖時滯微分系統(tǒng)、Lurie時滯系統(tǒng)、中立型時滯系統(tǒng)和隨機時滯系統(tǒng)等。系統(tǒng)的穩(wěn)定性和鎮(zhèn)定問題是控制理論界的重要課題。若控制系統(tǒng)在任何足夠小的初始偏差的作用下,其過渡過程(輸出)隨著時間的推移,逐漸衰減并趨于零,具有恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力,則稱該系統(tǒng)為穩(wěn)定。鎮(zhèn)定問題

8、源于穩(wěn)定性問題,當受控系統(tǒng)通過狀態(tài)反饋(或者輸出反饋),使的閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定,這樣的問題稱為鎮(zhèn)定問題。早在20世紀50年代,就有很多學(xué)者開始研究時滯系統(tǒng)的鎮(zhèn)定性問題和控制問題,其研究方法大致可分為頻域方法和時域方法。在早期主要是頻域方法,通過分析其特征方程根的分布以及Lyapunov矩陣函數(shù)的解,給出時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)和控制器設(shè)

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