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一类不确定非线性系统的自适应鲁棒H_∞控制

作　者: 文静
导　师: 吴敏
学　校: 中南大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 非线性系统不确定性鲁棒控制自适应鲁棒控制
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

不确定非线性系统控制是目前控制理论研究的一个重要课题。由于非线性系统的复杂性，非线性系统的控制问题一直是一个难点。本论文针对不确定非线性系统，将自适应控制的方法应用到系统的鲁棒控制中，分别考虑时滞系统的鲁棒镇定、H_∞输出反馈控制、时滞系统鲁棒H_∞控制等问题，设计控制器保证系统的鲁棒性能。本文的工作和研究成果主要体现在： (1)研究了一类具有多时滞状态扰动的非线性自适应鲁棒镇定问题。在系统的时滞扰动上界未知，但时滞扰动满足一定匹配条件的情况下，设计了自适应鲁棒镇定控制器。基于Lyapunov-Krasovskii函数，证明了闭环系统在一致最终有界意义下稳定。 (2)针对一类同时具有参数不确定性和外部扰动的非线性系统，讨论了两种不确定情形下的自适应鲁棒H_∞输出反馈控制问题。基于Hamilton-Jacobi不等式得到了控制问题可解的充分条件和输出反馈控制器的形式。 (3)针对一类同时具有时滞不确定性和外部扰动的非线性系统，将自适应控制中的参数映射应用到非线性鲁棒H_∞控制。通过自适应律估计时滞不确定性的上界，提出了自适应鲁棒H_∞控制器的设计方法。目前非线性自适应鲁棒控制研究较少，研究结果主要集中在状态反馈控制，没有考虑输出反馈问题。具有时滞状态扰动的非线性系统自适应鲁棒镇定、鲁棒H_∞控制问题还有待研究。本论文设计自适应鲁棒控制器解决了这些问题。最后对论文进行总结，并提出了一些有待于进一步研究的内容。

全文目录

第一章绪论  7-13
  1.1 研究意义  7-8
  1.2 非线性鲁棒控制  8-10
  1.3 自适应鲁棒控制  10-11
  1.4 论文主要内容及构成  11-13
第二章多时滞非线性系统自适应鲁棒镇定  13-24
  2.1 引言  13
  2.2 预备知识  13-15
  2.3 问题描述  15-16
  2.4 自适应鲁棒镇定控制器设计  16-20
  2.5 仿真举例  20-23
  2.6 小结  23-24
第三章非线性系统自适应鲁棒H_∞输出反馈控制  24-42
  3.1 引言  24-25
  3.2 预备知识和问题描述  25-29
    3.2.1 L_2增益  25-26
    3.2.2 耗散系统理论  26-28
    3.2.3 自适应鲁棒H_∞控制问题  28-29
  3.3 自适应鲁棒H_∞输出反馈控制器设计  29-41
    3.3.1 参数映射  29
    3.3.2 不确定情形(一)  29-36
    3.3.3 不确定情形(二)  36-41
  3.4 小结  41-42
第四章时滞不确定非线性系统自适应鲁棒H_∞控制  42-52
  4.1 引言  42
  4.2 问题描述  42-44
  4.3 自适应鲁棒H_∞控制器设计  44-46
  4.4 仿真举例  46-51
  4.5 小结  51-52
第五章结论与展望  52-54
参考文献  54-58
致谢  58-59
攻读硕士学位期间的主要研究成果  59

一类不确定非线性系统的自适应鲁棒H_∞控制

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