论文部分内容阅读
本文研究了不确定离散时滞奇异系统的状态反馈保性能控制器的设计问题。本文考虑如下不确定离散时滞奇异系统(公式略)(1)其中K∈Z,χk∈Rn是系统状态,uk∈Rp,是控制输入,d是未知的常整数时滞,且O<d≤d,d>0是已知整数,φ(s)是初值,矩阵E∈Rnxn奇异,且rankE=r<n.假设系统矩阵有如下形式:
A(k)=A+δA(k), Ad(k)=Ad+δAd(k), B(K)=B+δB(k),(2)其中A,Ad,B是已知适当维数的常矩阵:δA(k),δad(K),δB(k)为相应维数的不确定矩阵,且具有如下形式:(公式略)其中E1,Ea,Ed,Fd,Fb已知的适当维数的常矩阵,△(k)∈Rixj是未知时变矩阵且满足△T(k)△(k)≤I对于给定的对称正定矩阵矩阵P1和P2,定义系统(1)的性能指标为(公式略)本文的目的是设计状态反馈控制器(公式略)K∈Rpxn,使得(1)和(6)构成的闭环系统是正则的,因果的且渐近稳定,并且使性能指标J有一个上界。
本文首先通过利用奇异系统的受限等价变换和引入新的状态变量,将奇异系统(1)变成正常的线性离散时滞系统,同时将性能指标(5)也化成对应的形式,从而将系统(1)和性能指标(5)的保性能控制问题转化成讨论变换后的正常离散时滞系统的保性能控制问题。
然后通过引入Lyapunov-Krasovskii泛函,利用lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式方法,给出了系统(1)不含不确定和控制输入时的标称系统是正则、因果、稳定的充分条件,并给出了性能指标上界。在此基础上利用线性矩阵不等式方法,给出了系统(1)含有不确定但不带控制输入时的系统是正则、因果、稳定的充分条件,以及对所有容许的不确定,使得闭环系统正则、因果且稳定的状态反馈保性能鲁棒控制器存在的充分条件,并给出了控制器的设计方法。
最后给出了一个数值算例,说明本文方法的正确性和有效性。