不確定非線性系統(tǒng)的通用輸出反饋控制.pdf

1、十多年來，人們對不確定非線性下三角系統(tǒng)通過狀態(tài)反饋的設(shè)計方法做了許多工作，并取得了大量的成果。對于系統(tǒng)僅有部分狀態(tài)或輸出可測的情況，如何設(shè)計一個能夠?qū)崿F(xiàn)非線性系統(tǒng)全局漸進穩(wěn)定的控制器，僅通過狀態(tài)反饋的方法顯然是不可能的。這種情況，對于線性系統(tǒng)來說，利用分離原理可以通過狀態(tài)反饋控制器結(jié)合狀態(tài)觀察器來解決。但是分離原理對于非線性系統(tǒng)不再適用。在許多實際問題中，系統(tǒng)的所有狀態(tài)均可測量且可用于反饋的假設(shè)往往是不現(xiàn)實的，故難以應用狀態(tài)反饋控制律來

2、對系統(tǒng)進行控制。有時即使系統(tǒng)的狀態(tài)可以直接測量，但考慮到實施控制的成本和系統(tǒng)的可靠性等因素，如果可以用系統(tǒng)輸出反饋來達到閉環(huán)系統(tǒng)的性能要求，則更適合于選擇輸出反饋的控制方式。因此，不確定性非線性系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定研究及其控制器設(shè)計具有重要的理論意義和實際應用價值。 本文針對一些可以利用微分幾何的方法轉(zhuǎn)化為下三角系統(tǒng)的不確定性系統(tǒng)，運用基于非辨識自適應的通用控制的思想設(shè)計輸出反饋控制器，實現(xiàn)了不確定非線性系統(tǒng)的全局鎮(zhèn)定。這個自適應

3、系統(tǒng)的直接思想是只要系統(tǒng)輸出不為零調(diào)節(jié)器就增加控制器增益，最終，控制器增益達到足夠大，直至系統(tǒng)穩(wěn)定。控制器增益被確定為單調(diào)非減。數(shù)值只是決定控制器增益的增長速度。因此，這種基于非辨識的通用自適應控制，解決了基于辨識的自適應不能處理不確定項有非線性屬性的難題。 論文按照以下結(jié)構(gòu)組織： 第一章：介紹所研究課題的背景知識，國內(nèi)外相關(guān)研究狀況和本課題研究的理論意義和實際應用，并說明本文的主要工作。 第二章：介紹論文所涉及

4、的基礎(chǔ)理論，包括基本概念、主要引理和重要不等式。具體說來，著重介紹了通用控制和通用輸出反饋自適應調(diào)節(jié)的概念以及設(shè)計方法，Barbalat引理，Young不等式，以及幾個論文中多次用到的引理和不等式。 第三章：研究了一類由不可測狀態(tài)相互關(guān)聯(lián)的m個子系統(tǒng)組成的不確定非線性關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，其子系統(tǒng)是下三角系統(tǒng)，帶有未知參數(shù)，增長速率未知，滿足線性增長條件，采用分散控制策略，通過設(shè)計一種通用輸出反饋控制器，引入由估計誤差驅(qū)動的動態(tài)增益，實現(xiàn)了