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【6h】

离散时间约束不确定线性系统的鲁棒预测控制

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文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2历史回顾

1.3预测控制中的三个基本问题

1.3.1可行性

1.3.2稳定性

1.3.3计算复杂性

1.4预测控制中的不确定性描述

1.5预测控制的鲁棒稳定性

1.6论文结构

第二章基于闭环优化的最小-最大鲁棒预测控制

2.1引言

2.2基于闭环优化的最小最大鲁棒预测控制

2.2.1问题描述及相关引理

2.2.2基于闭环优化的最小-最大鲁棒预测控制方法

2.3数值仿真实例

2.4小结

第三章带有非线性执行器的离散不确定系统之鲁棒控制

3.1引言

3.2问题描述

3.3状态反馈鲁棒控制

3.4动态输出反馈鲁棒控制

3.5数值示例

3.6小结

第四章输入有界线性离散系统可控区域的有效算法

4.1引言

4.2关于凸多面体集合的预备知识

4.3输入有界线性离散系统指定步可控域的精确计算

4.4关于可控域

4.5两种基于CK控制方法

4.5.1最短时间控制

4.5.2基于有限步可控域的镇定方法

4.6数值例子

4.7小结

第五章使用标称模型具有约束满足保证的鲁棒预测控制

5.1引言

5.2问题描述

5.3具有约束满足保证的预测控制

5.3.1关于不变集的预备知识

5.3.2具有约束满足保证的预测控制方法

5.3.3鲁棒可行预测控制器的设计

5.4鲁棒可行预测控制之鲁棒稳定性分析

5.5数值例子

5.6小结

第六章多参数线性规划

6.1引言

6.2多参数线性规划的定义和相关术语

6.3多参数线性规划的数学基础

6.4多参数线性规划的解法

6.4.1起作用约束集

6.4.2多参数线性规划的显式解

6.4.3多参数线性规划的完整解法

6.5数值例子

6.6小结

第七章基于多参数线性规划和可控收缩集的鲁棒预测控制

7.1引言

7.2可控收缩集

7.3基于可控收缩集和多参数线性规划的预测控制

7.3.1多步预测及符号说明

7.3.2用集合尺度函数定义的最小-最大优化控制问题

7.3.3基于多参数线性规划的预测控制

7.3.4鲁棒预测控制方法的设计及在线实施

7.4数值示例

7.5小结

第八章结论

8.1主要结果

8.2关于进一步研究的建议

参考文献

致谢

作者在攻读博士学位期间完成的论文

作者简介

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摘要

该论文在预测控制理论已有研究成果的基础上,利用线性矩阵不等式、鲁棒可控不变集、鲁棒可控收缩集、多参线性规划等相关理论和方法,探索具有可行性、稳定性和一定实时性保证的鲁棒预测控制设计框架.该文得到了以下结果: 1.以线性矩阵不等式方法为带有扇形饱和非线性执行器的范数有界时变不确定离散线性系统设计线性状态反馈控制器和线性动态输出反馈控制器; 2.基于凸多面体集合的几何特性,给出了离散时间有约束线性时不变系统有限步可控域的一种快速精确算法; 3.根据线性规划的对偶理论和矩阵理论,对文献中已有的多参数线性规划数值解法作了必要的补充和改进.

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