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《基于干擾觀測(cè)器的魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要摘要在實(shí)際工程中，不可避免地存在外部干擾、模型不確定性及時(shí)滯等．它們不但可以破壞系統(tǒng)的控制性能，甚至還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定．另一方面，現(xiàn)有的大部分控制理論均建立在被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，這對(duì)多數(shù)實(shí)際系統(tǒng)來(lái)說(shuō)很難做到．岡此，對(duì)具有外部干擾及模型不確定性等的非線性系統(tǒng)的干擾抑制與抵消成為控制理論與應(yīng)朋的一個(gè)研究熱點(diǎn)．本文對(duì)具有外部_T．?dāng)_及模型不確定性的非線性系統(tǒng)進(jìn)行了一些研究。內(nèi)容如下：對(duì)一類含外部干擾的非線性中立系統(tǒng)，研究了一種基于干擾觀測(cè)器的控制方法．非線性動(dòng)態(tài)分別由滿足Lipschitz有界性的已知和未知非線性函數(shù)給出．外部干擾信號(hào)由一個(gè)初值未知的動(dòng)態(tài)子系統(tǒng)來(lái)描述．對(duì)于被控對(duì)象
2、的狀態(tài)不可觀的情形，提出了利用系統(tǒng)的輸出來(lái)觀測(cè)干擾的全階觀N-a}法；對(duì)于狀態(tài)可觀的情形，提出了利用被控對(duì)象的狀態(tài)來(lái)觀測(cè)干擾的降階觀測(cè)器法．根據(jù)Lyapunov理論，基于凸優(yōu)化給出了干擾觀測(cè)器設(shè)計(jì)方法．通過(guò)集成常規(guī)控制器，外部干擾可以被抵消，從而保證了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及閉環(huán)控制的精度．仿真證明該方法還具有較強(qiáng)的對(duì)于參數(shù)的魯棒性．對(duì)一類含外部干擾和模型不確定性的非線性系統(tǒng)，研究了一種基于干擾觀測(cè)器的控制(DOBC)和比控制的復(fù)合控制方法．考慮被控對(duì)象和干擾子系統(tǒng)均含有米建模動(dòng)態(tài)以及參數(shù)和結(jié)構(gòu)不確定性的～般情形．對(duì)于被控對(duì)象，從非中立型非線性系統(tǒng)和中立型非線性系統(tǒng)分別進(jìn)行討論．其中著重考慮非
3、線性函數(shù)已知狀態(tài)可觀的降階觀測(cè)器設(shè)計(jì)．本部分將干擾分為具有模型的信號(hào)和范數(shù)有界的信號(hào)兩種類型．對(duì)于外部確定的干擾信號(hào)采Jt-]DOBC方法米抵消．把未建模動(dòng)態(tài)以及參數(shù)和結(jié)構(gòu)的不確定性歸結(jié)劍系統(tǒng)的干擾輸入項(xiàng)，對(duì)這部分廣義干擾信號(hào)采用H?？刂品椒▉?lái)抑制．從而使閉環(huán)系統(tǒng)在無(wú)模型不確定性時(shí)漸近穩(wěn)定，在有模型不確定性時(shí)滿足H。控制性能指標(biāo)．對(duì)飛機(jī)控制系統(tǒng)及數(shù)值實(shí)例的仿真均驗(yàn)證了所提方法的有效性．對(duì)一類含外部干擾和模型不確定性的菲線性時(shí)滯系統(tǒng)的DOBC與H。復(fù)合控制方法進(jìn)行了研究．考慮被控對(duì)象和控制輸入中均存在時(shí)變時(shí)滯的一般情形．把時(shí)滯干擾觀測(cè)器理論和H?？刂评碚摻Y(jié)合起來(lái)應(yīng)用到非線性時(shí)滯系統(tǒng)中．即對(duì)系
4、統(tǒng)的狀態(tài)空問(wèn)模型設(shè)計(jì)時(shí)滯干擾觀測(cè)器，運(yùn)用Lyapunov函數(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析且以LMI形式給出閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定且滿足H?？刂浦笜?biāo)的允分條件．對(duì)數(shù)值實(shí)例的仿真證明了該方法的有效性．最后，對(duì)具有外部干擾及模型不確定性等的非線性系統(tǒng)的研究進(jìn)行了總結(jié)，并提出了若干有待進(jìn)一一步研究的問(wèn)題．關(guān)鍵詞：二1二擾抵消，干擾抑制，干擾觀測(cè)器，H。控制，中立系統(tǒng)，非線性系統(tǒng)，時(shí)滯系統(tǒng)，線性矩陣不等式AbstractExternaldisturbances，modeluncertaintiesaswellasdelayinevitablyexistinpracticalengineering．111eyca
5、nnotonlydestroythecontrolperformanceofsystemsandwillevenleadtosystemsinstability．Ontheotherhand，mostoftheexistingcontroltheoryarebuiltonthebasisofprecisemathematicalmodelofobject，whichisthemostdifficulttoachieveforpracticalsystems．Therefore，disturbanceattenuationandrejectionfornonlinearsystemswith
6、externaldisturbancesandmodeluncertaintiesisachallengingobjectincontroltheoryand●engineering．Inthispaper,somenonlinearsystemswithexternaldisturbancesandmodeluncertaintiesareresearched，asfollows：Foraclassofnonlinearneutralsystemswithexternaldisturbances，Disturbance—Observer-BasedControlapproachesare
7、researched．NonlineardynamicisdescribedbyknownandunknownnonlinearfunctionssatisfyingLipschitzboundedness，respectively．Externaldisturbancesignalisdescribedbyadynamicsubsystemwithunknowninitial．Forthecaseofthestates
