随机时滞非线性系统的分析与综合

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最近几年,研究者对随机系统的稳定性理论进行了许多探讨,在某些方面也取得了丰硕的理论成果,如控制器的设计和理论分析等方面.时滞系统具有丰富的理论基础和背景,时滞现象在医学中的HIV感染及遗传问题、生态科学、财富再分布理论及工程技术等各方面也有体现.但是,很多控制系统由于随机时滞的存在,其性能往往变得更差.因此,对控制系统中随机时滞现象的研究,不管在原理方面还是规划实践方面都受了学者们广泛的关注.本文主要针对一类随机非线性时滞系统,文中应用的主要理论有:李雅普诺夫稳定性理论、随机系统的Razumikhin-Mao理论和back-stepping设计方法,最终我们为系统分别设计出了合适的状态反馈控制器和输出反馈控制器,本文的主要内容包括:1.本章通过引用随机系统的Razumikhin-Mao理论和back-stepping设计方法研究了一类高阶随机时变时滞非线性系统的状态反馈镇定问题,所构造的状态反馈控制器使得闭环系统在平衡点处是依概率全局渐近稳定的,同时我们的方式消除了关于高阶随机时变时滞非线性系统固有结果中对时变时滞导数的制约条件,从而得到保守性较低的结果.2.本章针对系统状态不可测这一问题,研究了一类高阶随机时变时滞非线性系统的输出反馈镇定问题.利用随机系统的稳定性理论,结合back-stepping设计方法并选择合适的李雅普诺夫函数,为系统设计了状态反馈控制器和输出反馈控制器使得闭环系统的平衡点为依概率全局渐近稳定的.最后,由仿真示例结果表明,该控制方案是有效的.3.本章对状态反馈控制器做了进一步的拓展,研究了一类随机时变时滞非线性系统的有记忆状态反馈控制问题,通过构造恰当的李雅普诺夫函数,结合back-stepping设计方法,利用不等式变换技巧处理导数中的非线性项,应用随机系统的Razumikhin-Mao稳定性理论,获得了有记忆状态反馈控制器的研究方法,所构造的光滑有记忆状态反馈控制器使得闭环系统的平衡点为依概率全局渐近稳定的.最后,由仿真示例结果表明,该控制方案是有效的.
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