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近年来,极点配置问题经过了几个发展阶段,首先将极点精确地配置在所期望的位置上,以保证闭环系统具有所要求的动态和稳态性能。然而,由于不确定因素和各种扰动的存在,使精确的极点配置难以实现。于是,人们在实际控制设计中,将闭环系统的极点配置在复平面左半平面的一个适当的区域内,人们称之为区域极点配置。但是,当系统发生故障时,系统的极点可能跳离所规定的区域。从而使系统丧失原有的性能,甚至是稳定性。为此,区域极点的可靠配置问题就应运而生。
本文针对一类考虑执行器故障的线性系统,利用连续故障模型,研究了四种区域极点配置可靠控制器的设计问题。并且给出了状态反馈的可靠控制器存在的充分条件,通过求解LMI完成系统控制器的设计。
本文的主要工作如下:第一章:介绍了可靠控制的发展过程、背景及可靠控制的特点。同时介绍了区域极点配置的发展阶段,并提出了区域极点可靠配置的必要性和有效性。
第二章:介绍了关于部件(包括执行器和传感器)的连续故障模型。给出LMI区域的定义和一些典型的例子,同时给出了D-稳定的定义。最后给出了一些后续各章需要的引理。
第三章:考虑执行器故障,本章研究了左半平面极点可靠配置问题。给出了左半平面极点可靠配置存在的充分条件,通过求解LMI完成系统控制器的设计。
第四章:考虑执行器故障,本章研究了圆盘极点可靠配置问题。给出了圆盘极点可靠配置存在的充分条件,通过求解LMI完成系统控制器的设计。
第五章:考虑执行器故障,本章研究了扇形区域极点可靠配置问题。给出了扇形区域极点可靠配置存在的充分条件,通过求解LMI完成系统控制器的设计。
第六章:考虑执行器故障,本章研究了左半平面垂直条形区域极点可靠配置问题。给出了左半平面垂直条形区域极点可靠配置存在的充分条件,通过求解LMI完成系统控制器的设计。
文章的最后给出结论及对未来工作的设想。