无未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计

研究了一类具有未知参数的非线性系统自适应观测器设计问题.不同于现有结果,本文所研究的非线性系统更为一般,已知的系统信息更少:1)系统未知参数的范数的上界未知;2)具有关于可测输出非Lipschitz连续的非线性动态:3)系统输出显式地依赖于控制输入.通过设计自适应调节器来估计未知参数范数,从而给出了不基于未知参数先验信息的非线性自适应观测器设计的新方法.所设计的观测器为全局渐近收敛的,即实现了系统状态的渐近重构,确保了未知参数估计的一致有界性.此外,在系统输出不显式地依赖于控制输入的条件下,研究了降维观测器的设计问题.仿真例子验证了本文理论结果的正确性.     

时滞系统的一种低阶l1-控制

研究了离散时滞系统的一种低阶l1-控制问题.得到了系统可实现状态反馈及输出反 馈l1-控制的充分条件,并将其转化为线性矩阵不等式(LMI)形式,给出了l1-控制的显式表达形 式.文中的处理不是转化为无穷维受限优化问题,而是优化l1-范数的一上界.尽管得到的是次 优l1-控制律,但由于它具有确定的结构,故分析和设计过程十分简单.     

一类不确定非线性系统的输出反馈半全局镇定

研究了一类不确定非线性系统的输出反馈半全局镇定问题. 不同于现有文献,本文研究的控制系统具有更强的非线性和未知控制系数,这增加了设计输出反馈控制器的难度. 基于反推方法和输出反馈占优方法,设计了输出反馈半全局控制器. 通过选取适当的设计参数,该控制器可以保证闭环系统的半全局渐近稳定. 仿真实例验证了理论结果的有效性.     

一类非线性系统输出反馈自适应扰动抑制

研究了一类依赖于不可量测状态增长非线性系统的输出反馈自适应扰动抑制问题. 与现有文献不同, 所研究的系统具有更多的未知参数, 尤其是不确定控制系数. 为了解决该 问题, 引入了动态高增益K-滤波器, 进而构造了基于K-滤波器的状态观测器. 在输出反馈控制器的设计过程中, 引入了待定设计参数, 增加了设计的自由度. 结果表明, K-滤 波器的动态增益和设计参数的恰当选择可以保证闭环系统的全局稳定性, 从而实现系统 L2-增益意义的扰动抑制.     

一类具有未知增长率非线性系统全局输出反馈实际跟踪

本文研究了一类仅跟踪误差可量测不确定非线性系统的全局输出反馈实际跟踪问题.不同于现有文献,该控制系统具有依赖于不可测状态的增长且增长率为未知常数,并且只要求被跟踪信号及其一阶导数有未知界,因此直接推广现有结果难以解决上述控制问题.受相关镇定结果的启发,并通过灵活运用广义控制(universal control)和死区(dead zone)的方法与技巧,本文设计了自适应输出反馈控制器.主要结果表明,所设计的控制器能够确保跟踪误差经有限时间后收敛于设定的原点的任意小邻域,同时闭环系统的所有信号皆有界.仿真算例验证了理论结果的有效性.     

一类一阶控制系数未知非线性系统有限时间镇定

为了解决电力系统区间震荡问题, 已经发展形成了多种控制策略.在许多国家一些大规模的电力系统中,为解决各种不同的电力系统的运行和规划问题,采用了越来越多的柔性交流输电系统装置(FACTS).设计目标之一是减少系统中存在的一些临界区间震荡.基于变结构控制技术,提出了FACTS控制器,用以缓解区间震荡问题,研究了串联和并联的FACTS装置,并给出实例加以研究用以说明所提出控制器的有效性.     

一类不确定非线性系统输出反馈扰动抑制

研究了一类带有不确定控制系数和依赖于不可测状态增长非线性系统的输出反馈扰动抑制问题。主要由于控制系数的不确定性,使得该控制问题不能用现有方法来解决。为了实现系统的扰动抑制目标,首先引入了高增益K-滤波器,进而构造了基于K-滤波器的状态观测器,然后利用反推技术设计了线性输出反馈控制器。通过选择恰当的设计参数,实现了L2-增益意义下的扰动抑制。     

一类非线性不确定性系统基于状态观测器的输出反馈镇定控制设计

The output-feedback stabilization control problem is investigated for a class of nonlinear uncertain systems. Based on the multivariable analog of circle criterion, an observer is designed to estimate the system states and hence the dynamical equations that the estimation error satisfies are derived first. Then, by using integral backstepping approach together with completing square technique, the output-feedback stabilization control is constructively designed such that the closedloop system is asymptotically stable. Finally, an example is given to illustrate the main results of this paper.     

一类参数不确定系统的输出反馈自适应镇定

研究了一类n阶参数不确定线性系统的输出反馈自适应镇定控制设计问题. 通过引入一个3n阶动态补偿器, 给出了输出反馈自适应镇定控制器的显示表达. 并应用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了闭环系统的稳定性. 即闭环系统的原始状态是渐近收敛于零的, 而其他所有的信号是一致有界稳定的. 仿真试验进一步说明了理论方法的正确性.     

一类不确定高阶随机非线性系统的自适应镇定

通过状态反馈和自适应技术解决了一类不确定高阶随机非线性系统的全局镇定问题.尽管对于确定性系统的类似问题已有大量研究,但由于存在随机干扰的影响,研究该问题同样具有重要意义,并且,更难以找到合适的二次连续可微的控制李亚普诺夫函数.通过引入新的控制李亚普诺夫函数并利用增加幂积分的方法,成功地设计了自适应连续状态反馈控制器,使得原系统的状态在概率意义下全局渐近稳定,而其他闭环系统状态在概率意义下全局稳定.仿真算例验证了控制器设计方法的有效性.