带有不确定性负虚系统互连的稳定性研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:usaend
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
负虚性质广泛存在于各种工程应用中,吸引了广大控制领域学者的关注。目前对于负虚系统理论的研究局限于负虚系统定义和性质的延伸推广和线性系统稳定性理论部分。在实际场景中,往往存在着各种类型的不确定性,这些不确定性会对系统性能造成不同程度的影响。本文研究了带有不确定性的负虚系统的稳定性相关的问题,推广了不确定性下负虚系统理论在实际控制中的应用。负虚系统理论稳定性相关的研究已经取得了一定的成果,但是仍然存在许多不足之处。目前对于负虚系统绝对稳定性的研究很少,但是具有斜率有界不确定性的负虚系统有广泛的应用价值。缺乏对具有不确定性的离散时间负虚系统稳定性等相关性质的研究。目前存在的基于Integral Quadratic Constraints(IQC)方法的连续负虚系统互连的内稳定条件降低了 DC增益条件的保守性,但对离散时间负虚系统互连稳定性的研究不足。针对这些问题,本文的主要贡献可总结为以下三个方面:·针对以负虚系统为被控对象,带有斜率有界非线性的不确定性和严格负虚性质的控制器的互连系统,研究了其绝对稳定性相关问题。首先基于无源性的特质以及绝对稳定性定理,使用环变换的方法将不确定性部分变换为一个无源的算子,进而将原来的互连系统转换为新的形式,以便于稳定性分析。其次,构造Lur’e-Postnikov型李雅普诺夫函数,进而推导出互连系统的绝对稳定的充分条件。最后,基于绝对稳定性结论,得到使得系统保持绝对稳定的严格负虚控制器所要满足的条件,并用轻阻尼模型的例子以及数值仿真验证了满足条件的系统的绝对稳定性。·针对带有不确定性的离散时间负虚系统,研究了其绝对稳定的条件。首先给出离散时间负虚引理的推论,通过构造李雅普诺夫函数,证明了具有扇形有界不确定性的离散时间负虚系统绝对稳定的条件。其次,考虑任意线性被控对象和扇形有界不确定性的互连系统,推导出能够使得整个系统绝对稳定的绝对镇定器需要满足的条件。再者,依据前面所得结论,得到了新的镇定器的设计条件,该条件使得任意的被控对象具有负虚性质,进而使得整个系统绝对稳定,并通过数值例子验证了主要结论的正确性和有效性。·针对离散时间负虚系统互连,推导了正反馈互连系统内稳定的IQC条件。首先基于ε-稳定的定义,利用IQC方法研究了在±1处没有极点的离散时间负虚系统互连的内稳定性。其次,利用离散时间负虚系统的性质以及双线性变换将研究的系统变换为在±1处没有极点的离散时间负虚系统的互连系统,进而使用之前的内稳定结论,得到了在1处有极点,-1处没有极点的离散负虚系统的内稳定条件,并用数值例子验证了主要结论的正确性和有效性。
其他文献
近年来,随着全球环境污染问题日益严峻,风能作为一种清洁可再生能源受到各国广泛重视,得到迅速发展和利用。然而,风能的随机性和波动性会对电力系统的可靠性造成重大影响,并
随着我国经济的高速发展,政府的大力投入,扶贫政策的深入实施,偏远山区公路建设在不断增多。隧道选线存在着许多不可抗力的因素,有时所选线路施工过程中会遇到这样或那样的问
潜水器是进行海洋探索、参与国际竞争、提振国家实力必不可少的战略设备。同时潜水器也是多个领域的交叉产品。我国在潜水器研究领域有着卓越的成果,如潜龙一号、潜龙二号与
近年来,随着隧道工程施工技术发展的越来越成熟,公路与铁路的建设在路线选择上更加多元化,由原来的避山绕路到现在的凿山取直,隧道工程发挥着重要的作用。但是东北地区冬天寒
多智能体系统近年来成为控制领域和人工智能领域研究的一个热点问题,其中系统的一致性问题具有广泛的应用价值,被大量学者所关注。本文在一致性研究的基础上,充分考虑到系统
长期以来,我国始终坚持积极主动的开放战略,主动对接国际惯例,营造公平竞争环境,不断创新对外投资方式,优化对外投资结构,稳步推进对“一带一路”国家投资,积极在全球各国并
聚类分析作为一种无监督学习方法,是机器学习领域重要的研究方向之一,已经成功应用到金融、商业、社交网络、生物信息学等领域。目前存在大量成熟有效的聚类算法,其中基于图
在智能交通系统中,短时交通流预测能有效改善交通拥堵,提高出行效率,具有重要的学术价值和现实意义。针对交通流预测问题,大部分现有模型仅考虑当前预测路段的历史交通流数据
颤振是大跨度悬索桥设计的控制因素之一,如何有效提高大跨度悬索桥颤振稳定性是其抗风设计的重点。影响桥梁结构颤振稳定性的主要因素有桥梁结构体系、加劲梁气动外形和气动
轨迹规划是机器人高性能运行的重要前提和保证。连续轨迹对精度要求较高,现有连续轨迹规划算法计算量大,针对连续轨迹的规划算法仍有待研究和发展。现有最优轨迹规划算法依赖