本文關(guān)鍵詞：帶時(shí)滯的Timoshenko梁的控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析

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【摘要】：隨著時(shí)滯系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,越來越多的學(xué)者致力于研究時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性.本文以Timoshenko梁為對象,研究了帶時(shí)滯的Timoshenko梁的反饋控制器的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性.1.給出了在邊界控制帶著分布時(shí)滯的Timoshenko梁的反饋控制器的設(shè)計(jì)方法和指數(shù)穩(wěn)定性的分析過程.在狀態(tài)可測的情況下,利用Smith預(yù)估器的思想,對系統(tǒng)進(jìn)行了部分狀態(tài)預(yù)估,通過預(yù)估系統(tǒng)把控制帶時(shí)滯的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成無時(shí)滯系統(tǒng),再由無時(shí)滯系統(tǒng)的能量衰減來設(shè)計(jì)反饋控制器,得到閉環(huán)系統(tǒng).對于閉環(huán)系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性是通過對偶系統(tǒng)在有限時(shí)間精確可觀得到.最后給出了無時(shí)滯系統(tǒng)和原來的控制帶分布時(shí)滯系統(tǒng)的誤差系統(tǒng)是指數(shù)衰減的,從而得到原來邊界控制帶分布時(shí)滯系統(tǒng)的指數(shù)(或漸近)穩(wěn)定.2.在狀態(tài)不可測的情況下,考察了邊界控制帶分布時(shí)滯的Timoshenko梁的指數(shù)穩(wěn)定性.先是對系統(tǒng)設(shè)計(jì)了指數(shù)型狀態(tài)觀測器,又對觀測器進(jìn)行了部分狀態(tài)預(yù)估,把帶時(shí)滯的觀測系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成無時(shí)滯系統(tǒng).通過討論無時(shí)滯系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性,以及無時(shí)滯系統(tǒng)和狀態(tài)觀測器的誤差系統(tǒng)的指數(shù)衰減,還有狀態(tài)觀測器和原系統(tǒng)的誤差系統(tǒng)的指數(shù)衰減,最終得到原不可測的邊界帶分布時(shí)滯系統(tǒng)的指數(shù)(或漸近)穩(wěn)定.3.假設(shè)狀態(tài)可測,討論了邊界控制帶不同時(shí)滯的Timoshenko梁的指數(shù)穩(wěn)定性.采用第三章討論問題的方法,對邊界控制帶不同時(shí)滯的Timoshenko梁系統(tǒng)設(shè)計(jì)了新的反饋控制器,給出了系統(tǒng)在滿足一定條件下,能夠達(dá)到指數(shù)(或漸近)穩(wěn)定.4.研究了輸入和輸出均帶時(shí)滯的Timoshenko梁的指數(shù)穩(wěn)定性.利用時(shí)間把狀態(tài)分成兩部分,對一部分狀態(tài)直接建立指數(shù)型狀態(tài)觀測器;另一部分狀態(tài)以前一部分狀態(tài)觀測器觀測到的狀態(tài)作為初始狀態(tài),建立Smith預(yù)估器,再把建立的指數(shù)型觀測器和Smith預(yù)估器合并成一個(gè)系統(tǒng),作為原系統(tǒng)的近似系統(tǒng),進(jìn)一步對近似系統(tǒng)進(jìn)行部分狀態(tài)預(yù)估并轉(zhuǎn)化成無時(shí)滯系統(tǒng).通過無時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性,無時(shí)滯系統(tǒng)和近似系統(tǒng)以及近似系統(tǒng)和原系統(tǒng)的誤差系統(tǒng)的指數(shù)衰減,得到在一定條件下原輸出和輸入均帶時(shí)滯的系統(tǒng)是指數(shù)(或漸近)穩(wěn)定.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP13

【參考文獻(xiàn)】

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1 馮德興,史東華,張維_";Boundary feedback stabilization of Timoshenko beam with boundary dissipation[J];Science in China,Ser.A;1998年05期

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本文編號：1288393