鲁棒稳定性分析:带有时滞和非线性不确定性的中立系统
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更新于2024-08-07
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"带有时滞和非线性不确定性的中立系统的鲁棒稳定性条件 (2009年)"
本文探讨了一类特殊的动态系统——带有时滞和非线性不确定性的不确定中立系统的鲁棒稳定性问题。在控制系统理论中,中立系统是一种包含延迟项且其延迟项对系统状态的影响既依赖于当前状态也依赖于过去状态的系统模型。这种系统广泛存在于各种工程领域,如通信、化工、环境和电力系统。时滞的存在往往会对系统的稳定性和性能产生负面影响,因此,对其稳定性进行分析至关重要。
文章采用了Lyapunov函数作为稳定性分析的基础,这是一种在系统稳定性理论中常用的工具,可以用来证明系统的渐近稳定性。通过变形的Leibniz-Newton公式,研究者能够处理中立系统中的非线性和时滞因素。此外,他们还结合了自由权矩阵的思想,引入了自由矩阵以增强灵活性,并利用线性矩阵不等式(LMI)技术来建立新的稳定性条件。LMI是一种有效的数学工具,它允许将复杂的稳定性问题转化为更易于处理的矩阵不等式形式。
论文提出的方法显著区别于以往的工作,它避免了模型转换技术,以减少可能带来的保守性。同时,文献中提到的许多研究要么关注定常时滞,要么没有考虑非线性不确定性。而本文则同时处理了这两种复杂因素,时滞可以是时变的,中立项前的系数矩阵也可以是动态变化的,同时包含了非线性不确定性,这使得稳定性分析更具挑战性。
通过数值算例,作者们验证了所提方法的可行性和实用性,表明这种方法能够有效地分析和评估带有时滞和非线性不确定性的中立系统的稳定性。这一研究成果对于理解和设计这类复杂系统的控制器具有重要的理论价值和实践意义,为解决实际工程问题提供了新的理论工具。
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