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研究生:王建華
研究生(外文):Chien-Hua Wang
論文名稱:具有狀態和輸入時變延遲之大型電力系統之強健控制器與狀態觀察器設計
論文名稱(外文):Robust Controller Design of Uncertain Large Scale Power Systems with Time-varying State and Input Delays
指導教授:李 慶 祥
指導教授(外文):Ching-Hsiang Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:時變延遲系統H∞性能變延遲量夫泛涵可行性觀察器優越性觀察器未確定量穩定化線性矩陣不等式
外文關鍵詞:time-varying delay systemsH∞ performanceANDobserveruncertainstabilizationlinear matrix inequality
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本文主要是將大型電力系統表為未確定具線性狀態和輸入時變延遲量之系統,其中未確定量型式為範數有界(norm bounded)架構,探討基於觀察器反饋強健穩定化的問題。本文修改並擴充文獻之Lyapunov-Krasovskii泛函數分量,透過李雅普諾夫泛涵,以推導出具未確定量系統存在狀態觀察器和基於觀察器強健控制器的充份條件。然後利用求解二步驟之兩個線性矩陣不等式(LMI),給出了狀態觀察器和基於觀察器強健控制器的具體設計方法。本文進一步探討當系統含有雜訊項時,以觀察器為基礎之 性能控制問題。對未確定具線性狀態和輸入時變延遲量系統而言,由於Lyapunov-Krasovskii泛函數的繁長複雜,目前求解強健控制器,文獻中暫時仍是二步驟之設計方法。最後,本文每章的最後一節附上數值模擬的例題,驗證本文方法的可行性與優越性。
The problems of observer-based robust stabilization of uncertain linear system models of large scale power systems with time-varying state and input delays with norm-bounded parametric uncertainty are studied in this thesis. The Lyapunov-Krasovskii functionals are modified and expanded. Then, sufficient conditions are given for the existence of the state observer and observer-based robust controller for such uncertain system via the Lyapunov-Krasovskii functional. The detail design procedure of the state observer and observer-based robust controller are presented by solving two-stage two linear matrix inequalities (LMIs). Because of the length and complexity of the Lyapunov-Krasovskii functionals, the design methods in the literature are of two-stage ay present. The proposed idea is extended to investigate the problems of observer-based control. At the end of each subsection, practical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed approach.
目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 v
符號說明 vii
第一章、緒論Equation Chapter (Next) Section 1 1
1-1研究動機與文獻回顧 1
1-2論文結構 3
第二章、系統模型與預備引理和定義Equation Chapter (Next) Section 1 5
2-1連續時間動態系統模型 5
2-2預備引理和定義 7
本文中理論的推導,需要使用到下面的預備定理和定義: 7
第三章、具未確定時變時間延遲系統穩定化Equation Chapter (Next) Section 1 9
3-1 基於觀察器狀態回授控制器設計 9
3.1.1 文獻回顧 9
3.1.1.1 文獻[20]之設計方法 9
3.1.1.2 文獻[21]之設計方法 11
3.1.2 連續時間系統同時含有狀態延遲及輸入延遲之基於觀察器 14
狀態回授控制器設計 14
3-2 數值模擬 31
第四章、具未確定時變時間延遲系統 控制器設計Equation Chapter (Next) Section 1 60
4-1 基於觀察器狀態回授 控制器設計 60
4-2 數值模擬 77
第五章、結論與未來研究方向 89
5-1 結論與未來研究方向 89
參考文獻Equation Chapter 8 Section 1 90





表目錄
表1 最小的 值 78
表2 最小的 值 84










圖目錄
圖1 系統狀態 與其觀察值之響應 33
圖2 系統狀態 與其觀察值之響應 34
圖3 閉迴路系統誤差響應 34
圖4 控制器積分 的響應 35
圖5 系統狀態 與其觀察值之響應 38
圖6 系統狀態 與其觀察值之響應 39
圖7 系統狀態 與其觀察值之響應 39
圖8 閉迴路系統誤差響應 40
圖9 控制器積分 的響應 40
圖10 閉迴路系統 狀態響應 43
圖11 閉迴路系統 狀態響應 44
圖12 控制器積分 的響應 44
圖13 閉迴路系統 誤差響應 45
圖14 閉迴路系統 誤差響應 45
圖15 系統狀態 與其觀察值之響應 48
圖16 系統狀態 與其觀察值之響應 48
圖17 閉迴路系統誤差響應 49
圖18 控制器積分 的響應 49
圖19 系統狀態 與其觀察值之響應 52
圖20 系統狀態 與其觀察值之響應 53
圖21 系統狀態 與其觀察值之響應 53
圖22 閉迴路系統誤差響應 54
圖23 控制器積分 的響應 54
圖 24 未加控制器之系統狀態響應 57
圖25 系統狀態 與其觀察值之響應 57
圖26 系統狀態 與其觀察值之響應 58
圖27 閉迴路系統誤差響應 58
圖28 控制器積分 的響應 59
圖29 輸入干擾 79
圖30 控制器積分 的響應 80
圖31系統狀態 與其觀察值之響應 80
圖32系統狀態 與其觀察值之響應 81
圖33 閉迴路系統誤差響應 81
圖34 控制輸出 的響應 82
圖35 輸入干擾 85
圖36 控制器積分 的響應 86
圖37系統狀態 與其觀察值之響應 86
圖38系統狀態 與其觀察值之響應 87
圖39 閉迴路系統誤差響應 87
圖40 控制輸出 的響應 88
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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