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《論文隨機(jī)非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)和閉環(huán)性能分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、論文題目:隨機(jī)非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)和閉環(huán)性能分析中文摘要在系統(tǒng)控制中，系統(tǒng)的鎮(zhèn)定（即設(shè)計(jì)控制器使系統(tǒng)穩(wěn)定）是基木問題.它是考慮其它控制目標(biāo)如漸近跟蹤、干擾抑制等的前提.非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)具有廣泛的應(yīng)用背景，因此，一盲是系統(tǒng)控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn).同時(shí)，它與線性系統(tǒng)情形不同，缺乏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，因而也是系統(tǒng)控制領(lǐng)域的一個(gè)研究難點(diǎn).作為非線性系統(tǒng)的重要組成部分，隨機(jī)非線性系統(tǒng)因考慮了外部的隨機(jī)干擾等因素，適應(yīng)面更廣，但由于不確定性及模型復(fù)雜度的增加，其控制器設(shè)計(jì)和性能分析比確定性情形要復(fù)雜、困難得多
2、.由于非線性系統(tǒng)的復(fù)雜性，通常只能針對具體類型的系統(tǒng)給出控制器設(shè)計(jì)方法.近二十年來，一類非線性系統(tǒng)引起了人們特別的關(guān)注.該類系統(tǒng)可以通過微分同胚和狀態(tài)反饋轉(zhuǎn)化為時(shí)不變線性系統(tǒng)（稱為反饋線性化非線性系統(tǒng)）.對于該類系統(tǒng)，上個(gè)世紀(jì)九十年代初，I.Kanellakopoulo等人引入了一種通用且靈活的控制設(shè)計(jì)策略，即著名的積分反推（IntegratorBackstepping）方法.對于嚴(yán)格反饋（下三角形結(jié)構(gòu)）系統(tǒng)和反饋等價(jià)于這種形式的非線性系統(tǒng)，該方法提供了一種通用的設(shè)計(jì)控制器的迭代構(gòu)造工具.自它提出以來
3、，非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)取得了一系列成果.最近幾年，積分反推法在理論上和實(shí)際中都得到了廣泛應(yīng)用，顯示出了強(qiáng)大生命力和廣泛適用性.隨機(jī)鎮(zhèn)定理論自上個(gè)世紀(jì)六十年代建立以來，一肓受到Lyapunov分析的技術(shù)障礙的制約：Ito隨機(jī)微分不僅引入了梯度項(xiàng)而且引入了Lyapunov函數(shù)的二次導(dǎo)數(shù)項(xiàng).因此，較之確定性系統(tǒng)，其鎮(zhèn)定控制器設(shè)計(jì)的發(fā)展要緩慢許多，尤其對非線性隨機(jī)系統(tǒng).直到九十年代初，P.Florchinger才給出了一些關(guān)于隨機(jī)非線性系統(tǒng)的鎮(zhèn)定結(jié)果.爾后，乙G.Pan和T.Basar應(yīng)用積分反推法，首次解
4、決了一類下三角形結(jié)構(gòu)的隨機(jī)非線性系統(tǒng)的（在風(fēng)險(xiǎn)靈敏指標(biāo)下）鎮(zhèn)定控制器設(shè)計(jì)問題.目前，在這個(gè)研究方向上取得了一些重要進(jìn)展.乙G.Pan研究了隨機(jī)非線性系統(tǒng)的規(guī)范型與確定性非線性系統(tǒng)的規(guī)范型的關(guān)系，給出了三種規(guī)范型隨機(jī)非線性系統(tǒng).已有的工作主要是考慮這三種系統(tǒng)的控制問題.仿射隨機(jī)非線性系統(tǒng)dx=（°（無）+b（x）u）dt+g（x）dw,y=心），在一定坐標(biāo)變換下可以化為下述三種規(guī)范型系統(tǒng)：1.嚴(yán)格反饋型dzx=(z2+a；(Z]))〃/+z/=1$dz-=(zn+a丄(z,,,z”_J)力+工g'如(z
5、,,)則，(1)Z=1血=(Q；(Z
6、,,z“)+b；(zi，,z〃)u)d/+工g：?“(Z
7、,,zJdWj?1.觀測器規(guī)范型，_，P￡〃Z
8、=(d：(Z“)+工b(Z”M)d/+工g；(Z”)則，/=11=1PS=(zl+Q；(z”)+工b；2(z”)色)/+Yg；2(z”)dw;.,/=lZ=1(2)P.Vdz“=(z心++工幾(zjujdt+〈g逼(zJdWj,/=11=1y=z“?2.具有零動態(tài)的規(guī)范型$化=Mz匕,zjdt+工叭(zJdWj,(3)/=1ydzx=(z2+tz(z2,Z
9、
10、))力+工g:?](Z?,Z])〃叫，f=l(4)sdz-={zr+a；_j(zz,zp,zr_}))dt+工gr_,(z2,z】，，z^dw,,Z=1/z,=(d；(Zz，Z],,z,.)+b：(Zz，Z],,zju)dt+工g；,(Zz，Z],i=)'=%需要說明的是，在一定坐標(biāo)變換下，系統(tǒng)(2)可以化為系統(tǒng)(3)?(4)的特殊形式(相應(yīng)的子系統(tǒng)(3)關(guān)于Z?線性，.冃.g；=g)(Z],,z,),i=l,,5,j=l,,r).因此，在這個(gè)意義下，系統(tǒng)(3)-(4)是最一般的規(guī)范型系統(tǒng).對規(guī)范
11、型系統(tǒng)⑴和(2),M.Krstic,H.Deng,T.Basar,乙G.Pan,Y.G.Liu等學(xué)者已經(jīng)研究了一系列的控制器設(shè)計(jì)問題，比如，風(fēng)險(xiǎn)靈敏控制、魯棒自適應(yīng)控制、輸出反饋跟蹤控制等.對規(guī)范型系統(tǒng)⑶?(4),乙G.Pan和T.Basar研究了在逆動態(tài)(3)是某種強(qiáng)能鎮(zhèn)定條件下的風(fēng)險(xiǎn)靈敏狀態(tài)反饋控制設(shè)計(jì)問題.一般來說，上述強(qiáng)能鎮(zhèn)定條件很難驗(yàn)證而且是苛刻的，因?yàn)檫@實(shí)際上是一個(gè)如何按給定的強(qiáng)穩(wěn)定要求來鎮(zhèn)定系統(tǒng)(3)的問題.對這類系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定問題，還缺乏實(shí)質(zhì)性的結(jié)果，原因在于：⑴系統(tǒng)具有不可量測的
12、、隨機(jī)的、高度非線性的動態(tài)部分，缺乏恰當(dāng)?shù)拿枋龊吞幚磉@個(gè)動態(tài)部分對閉環(huán)系統(tǒng)性能影響的現(xiàn)成方法和思路；(ii)系統(tǒng)的非線性項(xiàng)與不可量測動態(tài)的狀態(tài)強(qiáng)耦合以及隨機(jī)系統(tǒng)固有的伊藤項(xiàng)，己有的控制器設(shè)計(jì)方法對這類系統(tǒng)不適用.總之，要解決這類系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定問題需要引入新的工具.己有的輸出反饋控制器設(shè)計(jì)工作都是考慮輸出反饋形式的系統(tǒng)：$dz、=(z2+a(zl))dt+Xg：】(zjd比，dzn-l=(Z”+a；_G))d/+/=1dzn=(a；(Z
13、)+a；(z
