張性奇異離散隨機系統(tǒng)的有限時間隨機鎮(zhèn)定及H∞控制研究的開題報告

張性奇異離散隨機系統(tǒng)的有限時間隨機鎮(zhèn)定及H∞控制研究的開題報告題目：張性奇異離散隨機系統(tǒng)的有限時間隨機鎮(zhèn)定及H∞控制研究一、選題背景及意義近年來，隨機系統(tǒng)的研究在控制領域中受到了廣泛的關注。在現(xiàn)實生活中，許多控制系統(tǒng)由于其本身內部的不確定性和外部環(huán)境的干擾，難以通過傳統(tǒng)的控制方法進行精確控制。此時，采用隨機控制方法可以更好地處理這些問題。同時，隨機控制方法適用于諸如航空航天等領域的高科技領域，也具有重要的應用意義。本課題研究的是張性奇異離散隨機系統(tǒng)的有限時間隨機鎮(zhèn)定及H∞控制。張性奇異離散隨機系統(tǒng)是一類廣泛應用于現(xiàn)代控制領域的隨機系統(tǒng)。在實際工程應用中，如何使系統(tǒng)在有限時間內達到穩(wěn)定狀態(tài)并滿足H∞控制要求，一直是學術研究和工程實踐的熱點問題。二、研究內容及方法本課題主要研究內容包括：1.張性奇異離散隨機系統(tǒng)的數(shù)學模型建立及系統(tǒng)性質分析。2.提出一種新的有限時間隨機鎮(zhèn)定方法，并證明其能夠使張性奇異離散隨機系統(tǒng)在有限時間內達到穩(wěn)定狀態(tài)。3.提出一種H∞控制方法，并證明其能夠在保證系統(tǒng)鎮(zhèn)定的前提下最小化系統(tǒng)輸出與參考信號間的誤差。4.運用系統(tǒng)魯棒控制理論，研究管道流量控制系統(tǒng)的魯棒H∞控制問題。本課題采用數(shù)學模型分析和仿真實驗相結合的方法進行研究。三、研究預期成果本課題的預期成果包括：1.提出一種新的有限時間隨機鎮(zhèn)定方法，并證明其具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和可行性。2.提出一種H∞控制方法，并證明其能夠滿足系統(tǒng)的控制要求。3.運用魯棒控制理論研究管道流量控制系統(tǒng)的魯棒H∞控制問題。4.實現(xiàn)該控制方法，并在實際應用中驗證其有效性。四、研究難點及解決方案本課題研究難點主要包括：1.提出新的有限時間隨機鎮(zhèn)定方法，并證明其穩(wěn)定性和可行性。2.在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，設計合適的H∞控制器。針對上述難點，本課題采用系統(tǒng)控制理論和數(shù)學模型分析相結合的方法，通過數(shù)學推導和仿真實驗驗證解決方案。五、進度安排1.研究現(xiàn)狀調研。2.建立數(shù)學模型，分析系統(tǒng)性質。3.提出有限時間隨機鎮(zhèn)定方法，并證明其穩(wěn)定性和可行性。4.提出H∞控制方法，并設計合適的控制器。5.魯棒H∞控制研究。6.系統(tǒng)仿真實驗驗證。7.撰寫論文。預計完成時間：3年。六、參考文獻[1]雷良德.張性奇異系統(tǒng)的控制理論與應用[M].北京：科學出版社，2016.[2]吳乃仁，林衛(wèi)璋.系統(tǒng)控制理論基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.[3]Liu,J.C.,Lin,C.Y.,Sheu,G.J.H-infinitycontrolofsingularlyperturbedsystemswithstatedelayviadescriptorapproach.Automatica,2005,41(8):1395-1406.[4]Lin,W.C.,Kuo,W.H.,Juang,C.F.RobustH-infinitycontrollerdesignfornonlinearsystemswithtimevaryinguncertainties.Internatio