线性参数时变系统(LPV)是普遍存在于航天、汽车以及工业控制等领域,其主要特点为系统中包含未知但却可测的时变参数。根据参数的时变规律,可以分为线性变化、周期变化或随机变化。正是由于参数的时变特性,使得系统区别于传统的线性定常系统,给系统控制器设计带来较大困难。另一方面,执行器饱和非线性的现象普遍存在于实际控制系统中,忽略其影响会直接导致系统性能的衰减甚至不稳定,而现有大部分研究多仅单独考虑执行器幅值饱和,对执行器速率饱和问题研究甚少。本文主要研究LPV系统的执行器的幅值饱和控制问题,提出设计一个新的动态抗饱和补偿器,减少可能出现的执行器的幅值饱和情况而造成的负面影响。进一步的,本文针对线性参数时变系统开展速率与幅值的联合抗饱和控制策略研究。不同于大多数现有的结果,只关注执行器的幅值饱和情况,本文考虑到出现速率饱和的情况,并提出了一种幅值和速率的联合抗饱和控制方法,从而使得线性参数时变的闭环系统在执行器发生速率或者幅值饱和的情况下,仍然可以维持性能指标要求。本文的主要研究内容可归纳为:(1)此次研究的重点在抗饱和控制方面。主要是采用了通过设计一个动态的抗饱和补偿器参数来实现对系统的抗饱和控制。在设计之初,忽略饱和对系统的影响,即假设系统不存在饱和非线性,按照已经给定的性能指标来设计线性的系统控制器,即得到系统的名义控制器。然后,设计一个动态抗饱和补偿器来减弱执行器幅值饱和的对于系统控制性能的影响,补偿器的输入为控制器输出和执行器输入的误差,基于李雅普诺夫直接法并结合线性矩阵不等式的方法实现设计目标。(2)针对联合抗饱和补偿器的设计,考虑到速率饱和的直接控制较为困难,将速率信号进行处理得到广义的幅值信号,然后进行抗饱和控制。然后考虑在饱和非线性发生的较短时间内,系统的名义控制器将保持较好的控制效果,故而提出延缓补偿器的作用开始时间,以获得更好的性能指标。本文综合以上特点,解决了一类具有幅值与速率多饱和约束参数的线性参数时变系统的控制问题。(3)本文涉及一种在线性参数时变系统的框架下的控制器参数设计方案。此次研究中的名义控制器的设计方案不同于传统的静态抗饱和控制的设计方案,主要采用的是直接利用饱和指标参数标记的变参数控制器。因此由这种控制方案得到的线性矩阵不等式组将更有效的解决线性参数时变系统的控制问题。(4)文章最后,根据以上在线性参数时变系统的框架下,对幅值以及速率饱和的分析,利用仿真实验,通过给出的结果曲线以及分析进一步说明了本文所提出的方案的有效性。