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《不確定仿射非線性系統(tǒng)H∞魯棒混雜控制》由會(huì)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(kù)。
1、第26卷第9期2005年9月Vol.26tNo.9Sep.2005東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)JournalofNortheasternUniversityCNaturalScience)文章編號(hào):10053026(2005)09082103不確定仿射非線性系統(tǒng)H8魯棒混雜控制趙勝芝,趙軍(東北大學(xué)教育部譽(yù)遼寧省流程工業(yè)綜合自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽(yáng)11()004)播要:針對(duì)受內(nèi)部及外部擾動(dòng)影響的仿射非線性系統(tǒng),使用切換技術(shù)及多Lyapunov函數(shù)方法構(gòu)造出不連續(xù)狀態(tài)反饋控制器?同時(shí)設(shè)計(jì)切換律?使得對(duì)于所有允許的不確定性
2、,相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定又具有指定的山增益.主要條件以一組偏微分不等方程給出,其中純地丙數(shù)的引入使得不等式組比通常的Ilamihon-jMobi不等式更具有町解性?該方法將一般系統(tǒng)的H?,控制問題轉(zhuǎn)化成了某個(gè)切換系統(tǒng)的AU控制問題?這種混雜狀態(tài)反饋控制方法對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化具有很強(qiáng)的魯棒性.關(guān)鍵詞:切換系統(tǒng);多Lyapunov函數(shù);fk,控制;增益;混雜狀態(tài)反饋中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A近十年來(lái),不確定系統(tǒng)的魯棒Hs控制問題引起研究人員極大研究興趣〔「3】?對(duì)于線性系統(tǒng),Hg控制問題被歸結(jié)為求解代數(shù)Riccati
3、方程⑴,而對(duì)于非線性情形?文獻(xiàn)[2]利用Hamilton-Jasbi不等式實(shí)現(xiàn)不確定系統(tǒng)的魯棒Hs控制,文獻(xiàn)[3]雖不依賴于Hamilton-Jacobi不等式但借助于有界輸出.與上面這些光滑控制器方法相比,切換控制器技術(shù)以其極大優(yōu)勢(shì)日益受到關(guān)注心】?例如,在許多情形,盡管光滑反饋能夠用來(lái)局部鎮(zhèn)定非線性系統(tǒng),但混雜反饋能夠提高系統(tǒng)的非局部性能?利用切換控制器,文獻(xiàn)[4]討論f不確定線性系統(tǒng)的魯棒Hs控制,文獻(xiàn)[5]處理網(wǎng)絡(luò)傳輸中的控制問題.本文采用切換控制器技術(shù)研究含有不確定性的仿射非線性系統(tǒng)的魯棒Hs控制問題?運(yùn)用多
4、Lyapunov函數(shù)方法,設(shè)計(jì)切換控制器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定同時(shí)從干擾輸入到被控輸出具有指定的5增益?文中條件以一組偏微分不等方程給出,其中純就函數(shù)的引入使得不等式組更具可解性.1系統(tǒng)描述考慮不確定系統(tǒng):廠心)?()其中dWR"是狀態(tài);wERH為干擾輸入;z€R”為被控輸岀(工)是已知的光滑函數(shù);/(0)=0,力(0)=(),△/(工)是未知的光滑函數(shù);類似于文獻(xiàn)[2],不確定性滿足:假設(shè)1A/(x)=e(x)5(x),其中,e:Rn->R,,“,d:R”fr“分別是已知和未知的光滑函數(shù);且△/(?!?)屬于如下定義的
5、集合n=
6、A/(x)I5(0)=0,
7、
8、^
9、
10、20,尋找非線性狀態(tài)反饋匕(工),冷(0)=0,21,2,設(shè)計(jì)切換律*工(門):[0,+8)一{1,2
11、,使得切換系統(tǒng)i=/(z)+g(z)"c(工)+△/(.)+y=/心),/(3)滿足:(1)當(dāng)3三0時(shí),漸近穩(wěn)定;(2)當(dāng)x(0)=0時(shí),從干擾輸入到被控輸出的4增益不大于廠,即IIyIITW廠H3IIT,VS€5(0,T)?收積日期
12、:2004-12-03墓金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)A(60274009);高等學(xué)校博丄學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)A(20020145007);遼寧省自然科學(xué)墓金資助項(xiàng)目(20032020)?作者簡(jiǎn)介:趙勝芝(1965-),女,遼寧鐵嶺人?東北大學(xué)博士研究生,遼寧大學(xué)副釵授;趙軍(1957-),男,遼寧海城人,東北大學(xué)教授,博七生導(dǎo)師.2主要結(jié)果h1h—r2w1s+2匕?定理1若假設(shè)1成立,且存在標(biāo)*1換數(shù)A,(工)〉0,鳥(工)$0和正定徑向無(wú)界光滑函數(shù)匕(x),
13、=1,2,滿足:?jiǎn)?丄呵2arI1窗+*PpT-塚丁
14、寺(卡仇+心卜加匕-v2)<0,診++晉(3+抄T"av;(/+△/)+衣+s[…韻dv,av,2詁/+2)+才a匕2zdjrdTvfJ112+V2-匕)V0.(4)則系統(tǒng)(1)的基于控制器切換的魯棒控制問題可解.證明對(duì)/=1,2,取"心)=-gTQ)塑£2令Hi=
15、x€R"IVj(x)-V2(x)^0,x7^01,[n2=lx€RwIV2(x)-匕(工)彳0,工工0
16、?j(6)易知R”
17、0}=心11。2?考慮系統(tǒng)(3),切換律取為fi,x(z)enl9a(jr(/))=f/ucc⑺由式(4)知,當(dāng)匕(才)一—(
18、工)MOmHOB寸,有l(wèi)^T+pPPT_討+*訊pvTv+hTh)