狀態(tài)滯后非線性時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒控制.pdf

1、非線性時(shí)滯系統(tǒng)的控制研究是當(dāng)前控制理論研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。時(shí)滯的存在使得非線性系統(tǒng)的控制問(wèn)題變得更加復(fù)雜和困難。本論文主要研究了狀態(tài)滯后的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒控制問(wèn)題，針對(duì)非線性時(shí)滯項(xiàng)滿足不同的假設(shè)條件，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)相應(yīng)的反饋控制器。 論文首先研究了一類不確定項(xiàng)上界函數(shù)可參數(shù)化的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制問(wèn)題。其標(biāo)稱系統(tǒng)為線性結(jié)構(gòu)，不確定非線性時(shí)滯項(xiàng)上界為高階多項(xiàng)式函數(shù)。分別基于Lyapunov Krasovskii泛函和Razu

2、mikhin引理，提出了兩類控制器設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)的自適應(yīng)反饋控制器比現(xiàn)有文獻(xiàn)簡(jiǎn)單，便于實(shí)際應(yīng)用。設(shè)計(jì)的多項(xiàng)式反饋控制器消除了對(duì)時(shí)滯導(dǎo)數(shù)的假設(shè)條件。其次在非線性時(shí)滯項(xiàng)的精確數(shù)學(xué)模型不能得到情形下，論文研究了系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制問(wèn)題。設(shè)計(jì)了時(shí)滯相關(guān)指數(shù)穩(wěn)定的滑模面，基于自適應(yīng)模糊控制思想，提出利用滯后自適應(yīng)模糊邏輯系統(tǒng)逼近未知滯后非線性函數(shù)，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)反饋控制律。論文針對(duì)三角型結(jié)構(gòu)非線性時(shí)滯系統(tǒng)，研究了狀態(tài)反饋控制問(wèn)題和動(dòng)態(tài)輸出反饋控制問(wèn)

3、題。指出了現(xiàn)有文獻(xiàn)存在的錯(cuò)誤和Lyapunov Krasovskii泛函用于研究三角型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的局限性。利用Razumikhin引理，基于遞推控制方法設(shè)計(jì)了系統(tǒng)時(shí)滯無(wú)關(guān)的狀態(tài)反饋控制器。最后指出對(duì)于多項(xiàng)式非線性時(shí)滯系統(tǒng)，總存在時(shí)滯無(wú)關(guān)的狀態(tài)反饋控制器使得相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)有界穩(wěn)定。在非線性時(shí)滯項(xiàng)函數(shù)滿足特定的假設(shè)條件下，研究了三角型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的輸出反饋控制問(wèn)題。首先對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了時(shí)滯無(wú)關(guān)狀態(tài)觀測(cè)器，其參數(shù)可以通過(guò)求解線性矩陣不等式得到，其次基于

4、觀測(cè)器利用遞推控制方法設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的輸出反饋控制器，通過(guò)構(gòu)造Lyapunov Krasovskii泛函，證明了閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。進(jìn)一步考慮具有未建模動(dòng)態(tài)的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸出反饋跟蹤控制問(wèn)題，在非線性時(shí)滯項(xiàng)上界不能精確得到的情形下，設(shè)計(jì)了基于觀測(cè)器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器，使得閉環(huán)系統(tǒng)一致有界穩(wěn)定。 論文進(jìn)一步研究了關(guān)聯(lián)非線性時(shí)滯系統(tǒng)的分散反饋控制問(wèn)題?；贚yapunov Krasovskii泛函和Razumikhin引

5、理給出了一般結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)非線性時(shí)滯系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。利用Lyapunov Krasovskii泛函得到的結(jié)論包含了現(xiàn)有文獻(xiàn)線性情形的結(jié)果，提出利用Razumikhin引理來(lái)研究關(guān)聯(lián)非線性時(shí)滯系統(tǒng)?；谒玫姆€(wěn)定性條件，給出了系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則。針對(duì)不確定關(guān)聯(lián)項(xiàng)上界函數(shù)可參數(shù)化情形，研究了關(guān)聯(lián)非線性時(shí)滯系統(tǒng)的分散反饋控制問(wèn)題，設(shè)計(jì)了時(shí)滯無(wú)關(guān)的自適應(yīng)狀態(tài)反饋控制器，并將結(jié)果用于研究標(biāo)稱系統(tǒng)為線性結(jié)構(gòu)，不確定關(guān)聯(lián)項(xiàng)上界為高階多項(xiàng)式函數(shù)的關(guān)

6、聯(lián)時(shí)滯系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的自適應(yīng)反饋控制器。在非線性關(guān)聯(lián)項(xiàng)信息不能精確得到的情形下，研究了系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制問(wèn)題。利用自適應(yīng)模糊邏輯系統(tǒng)逼近未知非線性函數(shù)，設(shè)計(jì)了分散自適應(yīng)模糊控制器，使得系統(tǒng)狀態(tài)漸近趨于平衡點(diǎn)。研究了非線性時(shí)滯大系統(tǒng)的分散輸出反饋控制問(wèn)題，針對(duì)大系統(tǒng)首先設(shè)計(jì)了分散觀測(cè)器，然后基于觀測(cè)器設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的輸出反饋控制器，使得閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。基于該設(shè)計(jì)思想，進(jìn)一步研究了具有未建模動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的分散輸出反饋控制問(wèn)題，當(dāng)關(guān)聯(lián)項(xiàng)信息不能