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众所周知,时滞现象和不确定性广泛存在于实际物理系统中,并会降低系统的性能品质,甚至导致控制系统失稳。滑模控制是从20世纪五十年代发展起来的一种变结构控制方法,它具有鲁棒性强、瞬态响应好等特点,因此,研究不确定时滞系统的滑模控制问题具有重要的理论和实际意义。
本论文在深入分析了时滞系统滑模控制的研究现状的基础上,针对一类同时存在状态不确定性和控制不确定性的时滞系统,讨论了其滑模控制的设计问题,具体研究工作包括:
(1)针对一类同时存在状态不确定性和匹配控制不确定性的时滞系统,通过采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件,并证明了该滑模控制律能保证状态轨迹被驱动到指定的切换面上;
(2)将上面的工作进一步推广到控制不确定性不满足匹配条件的情况,对于一类同时存在状态不确定性和不匹配控制不确定性的时滞系统,给出了其滑模控制律的设计方法,以及滑模动态渐近稳定和切换面状态可达的充分条件;
(3)对于系统状态不可测的情况,本文考虑了系统同时存在状态不确定性和匹配控制不确定性时的滑模控制问题,通过设计状态观测器,提出了一种基于状态估计的滑模控制,证明了在所给出的充分条件下,闭环系统是全局渐近稳定的,并且在状态估计空间和估计误差空间上的切换面都是可达的。