一類非線性隨機系統(tǒng)的滿意控制與濾波.pdf

1、本文研究了一類非線性隨機系統(tǒng)的滿意控制與滿意濾波問題。論文的每一章中，針對此類非線性隨機系統(tǒng)，首先對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性以及由工程實踐所要求的預先設定的系統(tǒng)性能指標(如系統(tǒng)(協(xié))方差指標、H∞性能指標、H2性能指標等)進行了分析，并給出了系統(tǒng)存在參數(shù)不確定、外部干擾、內部非線性擾動等因素下的魯棒漸近隨機穩(wěn)定或魯棒指數(shù)隨機穩(wěn)定的充分條件。其次，討論了控制器或濾波器的綜合問題，給出了所有預先設定的性能指標都得到滿足的前提條件下，理想控制器或

2、濾波器存在的充分條件，并歸結為求解一組線性矩陣不等式(LMI)。本文研究的內容包括以下幾方面：
　　 ●第1章介紹了課題的研究背景與動機，提出了論文所要研究的問題，同時概括了論文的主要貢獻。
　　 ●第2章給出了待研究的非線性隨機系統(tǒng)的帶有方差約束的魯棒H∞控制器的設計方法。建立了統(tǒng)一的框架，使得系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性能、H∞性能指標與系統(tǒng)方差約束同時得到滿足。在此結果的基礎上，本章考慮了非線性隨機系統(tǒng)的兩類優(yōu)化問題，一類優(yōu)化

3、H∞性能指標，另一類優(yōu)化系統(tǒng)方差指標。
　　 ●第3章針對此類含有不確定參數(shù)與不完全量測的非線性隨機系統(tǒng)，給出了魯棒濾波器的設計方法。系統(tǒng)的不完全量測用滿足特定條件概率分布的二值切換的隨機序列來描述。首先建立了濾波誤差系統(tǒng)同時滿足指數(shù)均方穩(wěn)定與誤差方差上界約束的充分條件，其次給出了所求濾波器的具體算法。
　　 ●第4章針對此類不確定非線性隨機系統(tǒng)，設計了帶有方差約束的魯棒容錯控制器。本章所采用的傳感器失效模型也比傳統(tǒng)的失

4、效模型更貼近實際。
　　 ●第5章為待研究的非線性隨機系統(tǒng)設計了基于狀態(tài)估計器的耗散控制器，使得閉環(huán)系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性能與耗散性能同時滿足，并且系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)方差不超過預先設定的上界。
　　 ●第6章研究了此類非線性隨機時變系統(tǒng)的魯棒H∞控制器的設計問題。利用遞推線性矩陣不等式(RLMI)方法，設計了輸出反饋控制器，滿足在有限時間內達到閉環(huán)系統(tǒng)的H∞性能要求。
　　 ●第7章針對此類不確定非線性隨機系統(tǒng)，采用滑?？?/p>

5、制(SMC)的方法，設計了滿足預設的H2性能指標的魯棒控制器。本章所考慮的非線性同時包含匹配非線性與不匹配非線性。針對此類不確定非線性隨機系統(tǒng)，提出了一種新的離散時間的滑模切換函數(shù)，利用這種切換函數(shù)，多種經典的隨機非線性可以采用SMC方法來處理。
　　 ●第8章討論了此類帶有隨機時滯的不確定非線性系統(tǒng)的控制器設計問題。本章所考慮的隨機時滯用服從Bernoulli分布的隨機序列描述，并且不同的狀態(tài)分量帶有不同的時滯。本章設計了離散