持續(xù)擾動(dòng)下含有控制時(shí)滯的離散系統(tǒng)的最優(yōu)擾動(dòng)抑制.pdf

1、控制系統(tǒng)中普遍存在著時(shí)滯現(xiàn)象,時(shí)滯往往使得系統(tǒng)性能下降。另外,控制系統(tǒng)一般都是在外界擾動(dòng)作用下工作的。時(shí)滯系統(tǒng)可以稱作為后效系統(tǒng)或者延時(shí)系統(tǒng),也可稱作差變?cè)匠袒蛘呤遣罘治⒎址匠?。許多進(jìn)程包括了內(nèi)在動(dòng)力的時(shí)滯現(xiàn)象,例如控制網(wǎng)絡(luò)擁擠和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),自從時(shí)滯通常存在執(zhí)行程序時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng)時(shí),時(shí)滯在控制系統(tǒng)中的重要性就被人們?cè)絹?lái)越重視。所以,研究時(shí)滯離散系統(tǒng)的擾動(dòng)抑制問(wèn)題是一個(gè)有意義的研究課題。
　　 本文研究離散系統(tǒng)的輸出反

2、饋擾動(dòng)抑制問(wèn)題。對(duì)于具有已知?jiǎng)討B(tài)特性的外部擾動(dòng)的線性離散系統(tǒng)和含有控制時(shí)滯的離散線性系統(tǒng),分別設(shè)計(jì)了最優(yōu)擾動(dòng)抑制控制算法,使系統(tǒng)的輸出在抑制外部擾動(dòng)的同時(shí)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。通過(guò)構(gòu)造擾動(dòng)觀測(cè)器,解決了控制器中所含外系統(tǒng)狀態(tài)項(xiàng)的物理可實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。本文的研究?jī)?nèi)容概括如下:
　　 1.對(duì)離散線性系統(tǒng)和時(shí)滯系統(tǒng)的理論進(jìn)行了綜述,介紹了這一領(lǐng)域的主要研究方法和研究動(dòng)向:簡(jiǎn)單介紹了最優(yōu)控制理論的發(fā)展?fàn)顩r及其重要應(yīng)用領(lǐng)域;闡述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外時(shí)滯系統(tǒng)

3、及離散線性時(shí)滯系統(tǒng)最優(yōu)控制理論和擾動(dòng)抑制問(wèn)題的研究方法與現(xiàn)狀;分析了當(dāng)前輸出反饋理論的發(fā)展?fàn)顩r。
　　 2.研究了在具有已知?jiǎng)討B(tài)特征及未知初始條件的外部持續(xù)擾動(dòng)作用下,線性離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸出反饋擾動(dòng)抑制問(wèn)題。用模型轉(zhuǎn)換的方式將帶擾動(dòng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為不顯含擾動(dòng)的增廣系統(tǒng)。通過(guò)構(gòu)造增廣系統(tǒng)的降維觀測(cè)器,并結(jié)合最優(yōu)前饋一反饋控制律的設(shè)計(jì)思想,提出了近似最優(yōu)擾動(dòng)抑制的動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器的設(shè)計(jì)策略。最后通過(guò)仿真實(shí)例表明該控制算法的有效性。

4、r>　　 3.研究了在具有已知?jiǎng)討B(tài)特征及未知初始條件的外部持續(xù)擾動(dòng)作用下,含有控制時(shí)滯的線性離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸出反饋擾動(dòng)抑制問(wèn)題。首先利用模型變換將控制變量含時(shí)滯的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為不含時(shí)滯的系統(tǒng),然后用模型轉(zhuǎn)換的方式將帶擾動(dòng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為無(wú)擾動(dòng)的增廣系統(tǒng),利用求解Riccati方程和Stein方程推導(dǎo)出前饋反饋?zhàn)顑?yōu)控制律。為了解決前饋控制和狀態(tài)反饋的物理不可實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,針對(duì)受擾線性時(shí)滯系統(tǒng)構(gòu)造同時(shí)能預(yù)估狀態(tài)和擾動(dòng)的降維觀測(cè)器?；诮稻S觀測(cè)器和前饋