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《基于完全時(shí)滯分段方法的時(shí)滯系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、博士學(xué)位論文基于完全時(shí)滯分段方法的時(shí)滯系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)Analysisanddesignofdelayedsystemsbasedonacompletedelay--decomposingapproach作者姓名:曾紅兵學(xué)科專業(yè):控制科學(xué)與工程學(xué)院(系、所):信息科學(xué)與工程學(xué)院指導(dǎo)教師:何勇教授張昌凡教授論文答辯日期2Q1211:三Q答辯委員會(huì)主席中南大學(xué)2012年12月毒害群原創(chuàng)性聲明JIMillIIIIHIIIIIIIUlIIIIIIIIY2425101本人聲明,所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及
2、取得的研究成果。盡我所知,除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果,也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。作者簽名:!岔魚墨日期:也年衛(wèi)月絲日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文,允許學(xué)位論文被查閱和借閱;學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)
3、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。作者簽名:!乏.絲導(dǎo)師簽名』m日期:坐年旦月互日摘要時(shí)滯現(xiàn)象普遍存在于各種工程、經(jīng)濟(jì)和生物系統(tǒng)中,時(shí)滯的存在往往是系統(tǒng)性能變差和系統(tǒng)不穩(wěn)定的主要根源之一。本文以Lyapunov穩(wěn)定性理論為基礎(chǔ),針對(duì)普通時(shí)滯分段方法的局限性,提出了一種完全時(shí)滯分段方法。通過(guò)構(gòu)造新的完全時(shí)滯分段Lyapunov.Krasovskii泛函,應(yīng)用改進(jìn)的自由權(quán)矩陣方法,討論時(shí)滯系統(tǒng)的時(shí)滯相關(guān)性能分析與設(shè)計(jì)問(wèn)題。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
4、(1)討論線性時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性。應(yīng)用完全時(shí)滯分段方法,針對(duì)均分和不均分兩種不同的情況,構(gòu)造不同的Lyapunov.Krasovskii泛函。在處理泛函導(dǎo)數(shù)時(shí),不忽略任何有用信息,應(yīng)用改進(jìn)的自由權(quán)矩陣方法考慮時(shí)變時(shí)滯和時(shí)滯變化區(qū)間之間的關(guān)系,獲得相應(yīng)的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定條件。所得結(jié)論考慮時(shí)變時(shí)滯導(dǎo)數(shù)在不同時(shí)滯區(qū)間具有不同的上界的情況,并且被推廣到區(qū)間時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)。數(shù)值例子表明了所提方法的優(yōu)越性。(2)研究時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。基于完全時(shí)滯分段方法構(gòu)造了新的Lyapunov.Krasovskii泛函。在推導(dǎo)過(guò)程中,保留了已有
5、文獻(xiàn)中被忽略的有用信息,并分別考慮不同時(shí)滯區(qū)間的時(shí)滯導(dǎo)數(shù)上界,獲得了更通用的時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的全局漸近穩(wěn)定條件。數(shù)值實(shí)例表明所提方法具有更低的保守性。(3)討論一類時(shí)變時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源性。應(yīng)用完全時(shí)滯分段方法,在不同的時(shí)滯區(qū)間選取不同的Lyapunov.Krasovskii泛函。在估計(jì)Lyapunov.Krasovskii泛函導(dǎo)數(shù)時(shí),通過(guò)引入自由權(quán)矩陣來(lái)表示時(shí)變時(shí)滯和時(shí)滯變化區(qū)間的關(guān)系,不忽略任何有用信息,獲得了基于線性矩陣不等式(LMI)的時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)滯相關(guān)無(wú)源條件。數(shù)值實(shí)例說(shuō)明了方法的有效性。(4)研究具有非
6、線性擾動(dòng)的時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性。應(yīng)用二次型分解框架和完全時(shí)滯分段方法,構(gòu)造新的Lyapunov.Krasovskii泛函。然后,在估計(jì)Lyapunov.Krasovskii泛函導(dǎo)數(shù)時(shí),應(yīng)用改進(jìn)的自由權(quán)矩陣方法,充分考慮時(shí)變時(shí)滯和時(shí)滯變化區(qū)間之間的關(guān)系,獲得了具有非線性擾動(dòng)的時(shí)滯系統(tǒng)的時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定條件。數(shù)值實(shí)例表明所提方法具有更低的保守性。(5)研究Lurie系統(tǒng)的絕對(duì)穩(wěn)定性。首先,分別基于增廣Lyapunov-Krasovskii泛函和完全時(shí)滯分段Lyapunov.Krasovskii泛函獲得了Lurie系統(tǒng)的兩類時(shí)滯
7、相關(guān)絕對(duì)穩(wěn)定條件。仿真結(jié)果表明:相比增廣Lyapunov.Krasovskii泛函,基于完全時(shí)滯分段Lyapunov.Krasovskii泛函所得條件可以更有效地降低結(jié)論的保守性。而且,所得結(jié)論被應(yīng)用于Lurie網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的絕對(duì)穩(wěn)定性分析與鎮(zhèn)定控制器的設(shè)計(jì)。分別基于不等式替換法、參數(shù)調(diào)整法和迭代算法,給出了三種基于線性矩陣不等式的狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。最后,對(duì)完全時(shí)滯分段方法在時(shí)滯系統(tǒng)時(shí)滯相關(guān)穩(wěn)定性、無(wú)源性、鎮(zhèn)定等方面的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)時(shí)滯相關(guān)條件研究的困難進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:時(shí)滯系統(tǒng),穩(wěn)定性,無(wú)源性,鎮(zhèn)
8、定,線性矩陣不等式(LMI)IIABSTRACTTime-delayisfrequentlyencounteredinsystemsasdiverseasengineering,economics,andbiology,isoftenasourceofpoorperformanceandinstability.BasedonLyapunov-Krasovsk