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1、含區(qū)間時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 摘要:文章研究了含區(qū)間時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定問題,獲到了一種新的判斷時(shí)滯系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件,通過引入新的積分不等式放縮,增加了適當(dāng)?shù)淖杂删仃嚕瑥亩@得的結(jié)果具有更好的保守性,結(jié)論通過Matlab數(shù)學(xué)軟件求解線性矩陣不等式(LMI)得以驗(yàn)證,最后數(shù)值仿真驗(yàn)證了提出的方法的可行性和有效性?! £P(guān)鍵詞:穩(wěn)定性分析;區(qū)間時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng);Lyapunov第二方法;網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 中圖分類號(hào):TP13文章編號(hào):1009-2374(2016)31-0054-02DOI:10.13535/j.cnki.11-44
2、06/n.2016.31.028 時(shí)滯系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的研究,但是很多研究成果大多研究的是小時(shí)滯現(xiàn)象,區(qū)間時(shí)滯系統(tǒng)還沒有得到廣泛的關(guān)注,隨著網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展,時(shí)滯在一個(gè)區(qū)間內(nèi)變化的系統(tǒng)得到了重視,時(shí)滯現(xiàn)象廣泛存在于實(shí)際工程系統(tǒng)中,包括具體的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等,因此,在某種條件下,含區(qū)間時(shí)滯系統(tǒng)既便于研究又具有更深的理論研究價(jià)值,比現(xiàn)實(shí)工業(yè)中的帶有區(qū)間時(shí)滯的時(shí)滯系統(tǒng)更加具有實(shí)際意義,不同的矩陣不等式放縮會(huì)得到不同的李雅普諾夫漸進(jìn)穩(wěn)定理論判據(jù),現(xiàn)有的模型變換方法,帶來的計(jì)算很繁瑣,得到的線性矩陣不等式結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜。5 本文重點(diǎn)是
3、把注意力都放在Jensen積分不等式放縮上來,根據(jù)現(xiàn)有的Jensen積分不等式放縮,得到了新的Jensen積分不等式放縮,使結(jié)果具有較好保守性,同時(shí)引入了新的自由矩陣,降低了結(jié)果的保守性?! ?系統(tǒng)問題描述 考慮區(qū)間時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng): (1) 為初始值 式中:為狀態(tài)向量;0≤hm≤h(t)≤hM是系統(tǒng)中的變時(shí)滯;是適當(dāng)維數(shù)的實(shí)常數(shù)矩陣;,,初始條件是在區(qū)間上的向量值函數(shù)具有連續(xù)性和可微性?! ∫?:(Liu[9,10]) 假如存在,且適維的自由矩陣使得: 那么有以下結(jié)論: 引理2:狀態(tài)向量、以及任意適維正定矩陣,使得以下不等式
4、成立: 2主要結(jié)論 對(duì)于區(qū)間時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)(1),研究的目的是通過選擇適當(dāng)?shù)腖yapunov函數(shù),對(duì)于不同的時(shí)滯下限,獲得使區(qū)間時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)(1)穩(wěn)定的最大時(shí)滯上限?! 《ɡ恚嚎紤]具有區(qū)間時(shí)滯系統(tǒng)的式子(1),假設(shè)是已知的,且,如果存在矩陣以及一些適維矩陣使得下面線性矩陣不等式(LMI)成立,即: 那么系統(tǒng)(1)是漸進(jìn)穩(wěn)定的?! ∽C明:為了獲得更好的結(jié)果,引入以下LyapunovKrasovskii泛函,并且得到如下線性矩陣不等式(LMI): ?。?)5 其中: , , , 沿著標(biāo)稱系統(tǒng)(1)求導(dǎo)并根據(jù)引理得: 最后根據(jù)引
5、理可得: ,其中: ?。?) 其中: (4) 得出<0,故時(shí)滯系統(tǒng)(1)是漸進(jìn)穩(wěn)定的,從而獲得了判別系統(tǒng)(1)漸進(jìn)穩(wěn)定的充分條件。如果時(shí)變時(shí)滯導(dǎo)數(shù)的上限未知,在定理中的李雅普諾夫函數(shù),可以去掉得到下面的推論?! ?數(shù)值仿真 數(shù)值例子說明了文中給出方法的可行性、正確性和有效性?! ±嚎紤]滿足條件(2)的中立時(shí)滯系統(tǒng)(3),其中: ,,,。 對(duì)于不同的給定下界,使系統(tǒng)具有漸進(jìn)穩(wěn)定的上界hM,表1表明了結(jié)果具有更小的保守性?! ⒖嘉墨I(xiàn) [1]FridmanE,ShakedU.Adescriptorsystemapproach
6、toH∞controloflineartime-delaysystems[J].IEEETransactionson5AutomaticControl,2002,47(2). [2]HanQL.Absolutestabilityoftimedelaysystemswithsector-boundnonlinearity[J].Automatica,2005,41(12). [3]EsfahaniSH,PetersenIR.AnLMIApproachtoOutput-FeedbackGuaranteedCostControlforUnc
7、ertainTime-DelaySystems[J].InternationalJournalofRobustandNonlinearControl,2000,10(2). [4]YuL,GaoF.OptimalGuaranteedCostControlofDiscrete-TimeUncertainSystemswithBothStateandInputDelays[J].JournaloftheFranklinInstitute,2001,338(1). [5]YangXF,ChenWH,F(xiàn)angHJ.Delay-dependen
8、tGuaranteedCostControlforUncertainSystemswithBothStateandInputdelays[J].JournalofControlTheoryan