含有動態(tài)不確定性的隨機非線性系統(tǒng)的魯棒控制.pdf

1、本文從隨機耗散性的觀點研究了含動態(tài)不確定性的隨機非線性系統(tǒng)的H∞控制問題，特別對于含輸入動態(tài)不確定性的隨機非線性系統(tǒng)，研究了其基于隨機無源性的系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題以及基于耗散性的L2的性能準(zhǔn)則設(shè)計問題。 本文所做工作主要分為下幾個方面： 1.從隨機耗散性的角度出發(fā)，研究了含有動態(tài)不確定性隨機非線性系統(tǒng)的L2魯棒性能準(zhǔn)則設(shè)計問題。在對未建模動態(tài)的一些平凡的設(shè)定下，建立了動態(tài)不確定系統(tǒng)的L2增益與HJI不等式可解性的關(guān)系，并對某些模

2、型參數(shù)滿足適當(dāng)匹配條件的系統(tǒng)，討論了無需求解HJI不等式而獲得控制律的方法。 2.針對一類含有動態(tài)輸入不確定性的隨機非線性系統(tǒng)，從無源性的觀點研究了魯棒控制理論。特別地，將確定性系統(tǒng)中基于無源性的系統(tǒng)設(shè)計法推廣到該類不確定隨機系統(tǒng)中，并以此作為基礎(chǔ)給出了該類系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定控制器設(shè)計方法。與傳統(tǒng)的基于系統(tǒng)模型三角形結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法不同，對于一個一般的系統(tǒng)，也能給出其具體的控制器形式。設(shè)計過程主要分兩部分，首先給出一類反饋連接形式的隨

3、機非線性系統(tǒng)滿足無源性的充分條件，在對系統(tǒng)進行合理的設(shè)定和分析的基礎(chǔ)上，基于此條件對于隨機系統(tǒng)在輸入通道出現(xiàn)動態(tài)不確定性的情況下構(gòu)造出一種狀態(tài)反饋控制律，使得閉環(huán)系統(tǒng)滿足無源性，從而是漸進穩(wěn)定的；然后，將該無源控制律設(shè)計方法擴展到系統(tǒng)同時含有動態(tài)和靜態(tài)模型不確定性的情況；并通過仿真結(jié)果驗證了設(shè)計方法的有效性。 3.用隨機耗散性的觀點研究了含有動態(tài)輸入不確定性隨機系統(tǒng)的H∞控制問題。通過構(gòu)造狀態(tài)反饋控制律來保證系統(tǒng)的γ耗散性，分別

4、在外界干擾滿足和不滿足一定的匹配條件這兩種情況下，解決了系統(tǒng)的L2增益設(shè)計問題。隨后，用同樣的方法，對于同時含有動態(tài)和靜態(tài)模型不確定性的系統(tǒng)，設(shè)計了使其滿足L2性能準(zhǔn)則的反饋控制器。另外，用兩個仿真例子說明了本文所提的方法的可行性。 4.研究了通過狀態(tài)反饋實現(xiàn)一類同時含有方差不確定性及動態(tài)不確定性的隨機非線性系統(tǒng)的魯棒H∞控制問題。通過引入這類系統(tǒng)的隨機耗散性理論，我們構(gòu)造設(shè)計了保證該類系統(tǒng)γ耗散的狀態(tài)反饋控制律，并分別對于系統(tǒng)