随着现代社会的发展和科学技术的进步,现代社会日趋信息化、系统化,在工程技术、社会经济和生态生物等领域中出现了很多复杂的关联大系统.对于实际工程系统,由于建模误差、测量误差、线性逼近和无法预测的外部干扰等多种原因,系统的数学模型中不可避免地要含有不确定因素.另外,由于数据在网络上的传输时间和控制器的运算时间也会导致了闭环系统内出现时滞现象,如网络控制系统、遥控操作系统等等.同时,由于含有时滞的控制系统的特征方程是超越方程,属于无穷维系统,对时滞系统的研究在数学理论上是非常困难的,有很高的理论价值,而且通过经典控制理论设计出来的控制器对时滞系统很难得到良好的控制效果.所以,对于时滞系统的研究具有较强的理论和实际意义.由于时滞和不确定性的广泛存在,且两者通常都会造成系统性能下降和导致系统不稳定,所以,对不确定时滞系统的控制问题的研究是十分必要和有意义.本文基于Lyapunov稳定性原理,采用LMI方法研究了状态空间描述下的带有非线性不确定参数的时滞系统鲁棒稳定性分析和鲁棒控制器设计问题,导出了基于LMI的非线性不确定时滞系统的鲁棒稳定性判据,分别设计了基于状态反馈、基于输出反馈和基于观测器状态反馈的鲁棒控制器.设计的控制器切实可行,而且在充分利用时滞信息的基础上尽量减少了保守性.全文的主要内容和研究工作如下:1、研究一类具有状态非线性不确定性和输入参数不确定性时滞系统的鲁棒镇定问题.利用LMI导出了一类不确定非线性时滞系统的鲁棒稳定性判据,并据此给出该系统的状态反馈鲁棒控制律,最后用实例验证了所得结论的正确性.2、研究一类带有非线性扰动的不确定多时滞系统的鲁棒镇定问题.首先,基于李雅普诺夫定理,给出了多时滞相关自治系统的稳定性准则.其次,通过对闭环系统进行稳定分析,推导出使系统鲁棒稳定的状态反馈控制器存在的充分条件,该条件进一步等价地转化为一系列线性矩阵不等式的可解性问题.通过两个示例说明文中所提出的方法可减少结果的保守性,证明文中鲁棒控制方法的有效性.3、研究了一类具有非线性扰动不确定时滞系统的输出反馈镇定问题.在非线性不确定性满足增益有界条件下,利用线性矩阵不等式方法给出了鲁棒镇定律的存在条件及镇定律存在时相对应的控制器设计方法.最后,通过数值例子说明此方法的正确性和有效性.4、研究了一类具有非线性不确定性时滞系统基于状态观测器的鲁棒稳定控制器的设计问题.在不确定函数满足增益有界的情况下,对所构造的增广系统,利用Lyapunov稳定性理论,证明了不确定系统存在状态和基于状态观测器的鲁棒控制器的充分条件,并给出了状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的具体设计方法.最后总结了全文的工作,并结合本人的研究心得,对以后进一步研究的一些问题作了展望.