基于状态观测器的线性不确定多时滞系统的鲁棒控制.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 28卷 第 5期 2004年 10月 J()URNAI ()FDAQING PETROIEUM INSTITUTE Vo1．28 No，5 Oct， 2004 基于状态观测器的线性 不确定多时滞系统的鲁棒控制 段玉波 ，张会珍，赵万春 ，周鸾杰，邵克勇 (大庆石油学院 电气信息工程学院 ．黑龙江 大庆 163318) 摘 要 ：研究了线性不确定多时滞系统基于观测器的鲁棒控制器设计问题 ；利用线性矩阵不等式 (IMI)理论，给出了 基于观测器的鲁棒控制器存在的充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器；仿真结果表明了 它的实用性． 关 键 词：观测器 ；状态反馈 ；鲁棒控制器 ；不确定系统 中图分类号：TP273．22 文献标识码 ：A 文章编号：1000～1891(2004)05—0058—03 不确定时滞系统在实际工程中广泛应用．近年来，有关不确定时滞系统的鲁棒稳定性及鲁棒镇定问 题的研究也取得成果 ]。考虑系统的复杂性和为更准确地刻化系统，笔者研究一类线性不确定多时滞 系统，基于线性矩阵不等式 (LMI)理论，给出该不确定系统基于状态观测器的鲁棒控制器的设计方法，并 可通过求解线性矩阵不等式得到控制器K和 ￡等参数。克服文献[3]中通过 Riccati方程求解控制器K时 需要预先给定 ￡等参数的缺陷；另外 ，基于 LMI给出该不确定多时滞系统基于观测器的鲁棒镇定控制器 存在的充分条件，同时给出相应的状态观测器和鲁棒控制器． 1 问题描述 考虑不确定线性多时滞系统 ： (￡)：[A。+AA。(f)]x(f)+B。l(f‘)+∑[A+△A(f)]x(f～t)， (f)一 Ca：(f)， (1) (f)一 (f)，t∈[～d，03， 式中：(f)ER 是系统的状态向量 ；H(f)ER 是系统的控制输入；(f)ER 是测量输出；A。，B。，C，A ( 1，2，…，)是适维常数矩阵；t(i一1，2，…，研)是系统中的滞后时间常数；(t)是连续 向量的初始函数； AA，(￡)表示模型中的时变不确定性，且满足范数有界条件 △A (￡)=E (￡)F (一0，1，2，…，研)，E 和F 是已知适维常数矩阵，五(f)中的元素是Lebesgue可测的，且满足 (f) (f)≤J，其中J为单位矩阵． 对线性不确定多时滞系统，构造一个状态观测器及线性无记忆反馈控制律 之(f)一Aoz(f)+B。H(f)+L[-y(t)一Q (f)]， r。、 U(t)一一 (t)， ＼一‘， 式中：(f)ER 是观测器状态；L和K分别为观测器增益和控制器增益．令误差 P(f)一 (f)一 z(f)， (3) 则由式 (1)，(2)，(3)组成的闭环增广系统为 收稿 日期：2004—04—07；审稿人：任伟建；编辑：陆雅玲 基金项 目：黑龙江省教育厅基金项 目 作者简介：段玉波(1951一)，男，教授，博士生导师，主要从事电工 电力与电子技术方面的研究 · 58 · 维普资讯 第 5