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结构奇异值μ方法是求解具有结构不确定性系统的很好方法,该方法可以改善鲁棒控制系统设计的保守性,并把鲁棒稳定性和鲁棒性能综合起来考虑;分散控制是解决复杂系统和大系统控制的一种有效方法,它可以减少信息的处理量,快速实现反馈控制,降低数据通讯的复杂性。 分散控制的关键问题是分散控制器的设计,一般的方法是用分散H_∞方法设计,但对具有结构不确定性的关联大系统,这一设计方法会带来保守性。为了克服保守性,本文将结构奇异值μ方法应用于分散控制器的设计,而在这一方面的研究目前还罕见于文献。 结构奇异值μ方法的关键问题是μ的求解,传统的方法是用D-K迭代法,但此方法是非凸性的,即不能求得全局最优解。为了克服这一方法的局限性,本文第三章将基于结构奇异值μ的分散状态反馈控制问题变换为分散标定H_∞控制问题,再将该问题转化为线性矩阵不等式(LMI)约束,然后用迭代LMI方法求解。但分散标定H_∞控制问题不能用于解决分散输出反馈控制,因为它存在非凸性约束,为了解决这个问题,本文第四章以二次稳定性理论为基础,提出分散强鲁棒H_∞性能准则,并以LMI的形式给出分散输出反馈控制器存在的充分条件,最后用交叉迭代算法求解。 应用结构奇异值方法,本文对状态反馈和输出反馈分别进行了讨论,并分别给出了仿真示例,其中一个就是在控制问题中经常遇到的由两个倒立摆组成的Benchmark问题。仿真结果表明,由文中方法所设计的控制器组成的反馈控制系统具有很好的鲁棒稳定性和鲁棒性能,从而表明该方法的可行性。