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摘要本文就线性参数变化系统的稳定、同步问题展开研究。首先介绍了控制理论的发展以及线性参数变化系统的研究背景、研究意义和研究现状。然后介绍了关于稳定性、动态特性、反馈控制等方面的相关结果，并研究了连续时间线性参数变化系统的结构特点、分析参数变化系统的稳定性以及同步问题的主要思想。再针对一类连续时间线性参数变化系统，研究耦合情况下的状态同步问题，分析使用状态反馈控制器使系统达到同步的条件。最后针对数值算例进行仿真实验。33523
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关键词 线性参数变化系统 稳定性 同步控制 耦合系统 反馈控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Research on the synchronization of the LPV system
Abstract
In this paper, the problems of stability and the synchronization for linear paramemter-varying(LPV) systems are investigated. Fristly, the background and significance of the research on LPV systems and the development of the control theory are briefly reviewed. Then we study the structure characteristics of the LPV systems, the stability analysis of the LPV systems and the main ideas of the synchronization problem. Next,we study the coupling synchronization for a class of the continuous-time LPV system and analyze how the system can achieve synchronization by using the state feedback controllers. Finally, a numerical example is provided and the presented simulation results show the effeciveness of the proposed method.
Keywords LPV systems; Stability; Synchronization control; Coupled-systems; Feedback control
目 次
1 引言 1
2 预备知识4
2.1 LPV系统模型 4
2.2 稳态性能 5
2.3 动态性能 8
2.4 反馈控制与同步11
2.5 simulink简介12
3. 问题描述 13
3.1 问题的提出13
3.2 误差分析 14
4. 仿真 15
结论 28
致谢 29
参考文献30
1 引言
随着牛顿定律、相对论、量子学理论以及其他的数学理论的提出，科学技术得到了迅猛地发展，并引发了一次次的工业革命，控制理论技术的不断完善也使得工业生产实现了自动化、机械化，从而极大程度上改变了我们的生活方式和改善了我们的生活质量。可以说目前控制理论技术的应用在我们的日常生活中随处可见，对我们的生活有着相当大的意义。
理论是实践的发展，实际上却反过来指导实践。毫无疑问，控制理论的发展也很好的向我们诠释了这一真理。控制理论主要内容就是对控制系统建立合适的数学模型，并对系统性能进行综合分析。自动控制理论大致经历了经典控制理论、现代控制理论、大系统控制理论和智能控制理论四个发展阶段[1-3]。上个世纪四十年代，文纳为控制理论作出了杰出的贡献。他提出的控制理论概念为我们提供了一个框架，使得我们可以将统一考虑控制问题和通信问题。在这同时，他还发明了一个方法，使得信号的滤波，预测和平滑不受噪声的干扰，其次他又运用平稳随机过程是首先提出和建立信息预示—香农的概念。现代控制理论则是以多变量线性系统和非线性系统为主要的研究对象，运用状态空间方法（以标准或状态形式的微分方程为基础展开研究，并且大量地使用计算机进行计算分析）进行系统的分析研究，将现代数学作为主要的分析手段，来解决控制系统的分析和综合问题，适用于多输入多输出、非线性、时变系统。它不仅仅在航空航天[4]、机器人[5-6]、制导与军事武器控制方面中得到广泛的应用，而且对于实际工业生产过程控制也有着重要的指导意义。然而，在科学技术迅猛发展的同时，工业生产中我们所要达到的期望效果也越高，这就对于控制系统性能提出更高更严格的要求，这一需求大大地推动了非线性系统理论的发展。在实际的物理系统中系统本身一般都存在非线性与时变特性，而现代控制理论中使用的方法是建立在被控对象数学模型基础上的，如果被控对象数学模型不能精确地描述被控对象或者在系统运行中被控对象的数学模型和实际情况产生偏差时，控制系统很难确保能够达到我们所期望的性能要求。当物理系统的实际工作点与平衡点接近时，我们是可以用线性系统来描述实际系统的。但是，当实际工作点偏离平衡点比较远时，我们就不可以再用线性系统来描述实际系统了。在实际生产过程中，时滞（也可以称之为延迟）是普遍存在的。比如：交通通信系统，制药系统，建材系统，冶金系统，电力电子系统都是一个个典型的时滞系统。有时时候时滞的存在有利于系统的稳定，不过很多时候时滞却是系统不稳定的“罪魁祸首”，这加大了我们对于系统性能分析的工作量。目前，对于时滞系统研究[7-8]所取得的成果还有很大的局限性和保守性，所以在本文中我们就暂不考虑时滞所带来的影响，主要是对非线性的处理。
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