一类控制系数未知但等同高阶非线性系统的稳定控制设计

本文研究了一类控制系数未知但等同高阶非线性系统的状态反馈稳定控制设计问题. 尽管该类系统具有不确定性, 即控制系数未知,但本文没有采用自适应技术, 而是通过选取适当的设计参数, 从而得到了设计该类非线性系统稳定控制器的新方法, 并基于反推技术, 给出了稳定控制器的设计步骤. 所设计的状态反馈控制器使得闭环系统全局渐近稳定, 并保持在原点的平衡性.     

非线性系统的H∞部分状态观测器设计

针对一类具有干扰的非线性系统的鲁棒部分状态观测器，设计了新的能够重构有L2（即平方可积）干扰非线性系统部分状态的日。状态观测器．首先，给出了部分状态观测器设计矩阵应满足的约束条件和具体的表达形式．进而通过对观测误差动态的分析，研究了观测误差对L2干扰的衰减性问题，并基于LMI技术给出了日。部分状态观测器存在的充分条件．理论分析指出，当干扰为零时，所设计的观测器可渐近重构待估状态；当干扰不为零时，观测器误差具有对L2干扰的衰减性．最后，仿真算例验证了本文理论结果的正确性．     

非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计

研究了非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计问题.基于K∞类函数,给出了更加一般性的各类有限时间稳定的定义,并基于Laypunov函数,得到了判定非线性系统有限时间稳定性的充分条件.本文还运用Sontag公式,分别给出了非线性系统有限时间稳定、准收敛稳定和扰动抑制控制器的设计方法.     

非线性系统的 H∞部分状态观测器设计

针对一类具有干扰的非线性系统的鲁棒部分状态观测器,设计了新的能够重构有L₂(即平方可积) 干扰非线性系统部分状态的H_∞状态观测器.首先, 给出了部分状态观测器设计矩阵应满足的约束条件和具体的表达形式. 进而通过对观测误差动态的分析, 研究了观测误差对L2干扰的衰减性问题, 并基于LMI技术给出了H_∞部分状态观测器存在的充分条件.理论分析指出,当干扰为零时,所设计的观测器可渐近重构待估状态;当干扰不为零时,观测器误差具有对L₂干扰的衰减性. 最后,仿真算例验证了本文理论结果的正确性.     

一类增长线性地依赖于不可测状态不确定非线性系统输出反馈控制

研究了一类具有不确定控制系数, 稳定零动态和增长线性依赖于不可测状态非线性系统的输出反馈全局镇定问题. 首先引入两种恰当的状态变换, 将原系统变为具有确定虚拟控制系数和分离零动态的新系统. 然后, 构造了基于高增益K-滤波器的恰当观测器, 并且应用反推技术成功设计了输出反馈控制器. 通过选择恰当的设计参数, 可以保证闭环系统的全局渐近稳定性. 给出的仿真算例验证了理论结果的正确性和所提出方法的有效性.     

Buck型变换器输出跟踪的自适应动态规划算法

本文采用自适应动态规划算法研究了Buck型DC–DC变换器系统的输出跟踪问题.首先构造一个误差系统,并定义含跟踪误差和控制代价的性能指标;然后,利用自适应动态规划算法得到Buck型变换器系统的最优控制,使得含有跟踪误差和控制代价的性能指标达到最优.接着,利用该算法研究了网络环境下的Buck型DC–DC变换器系统的输出跟踪问题.该算法避免了代数求解Riccati方程,求解简洁快速.最后,仿真实验验证了该算法的有效性.     

不确定非线性系统自适应动态事件触发输出反馈镇定

本文研究了一类不确定非线性系统的动态事件触发输出反馈镇定问题. 显著不同的是系统具有依赖于不可测状态的增长且增长率为输出的未知多项式. 尽管已有一些连续自适应控制器, 但需要巧妙融合非线性状态观测器、系统未知性的动态补偿以及非线性的抵御, 因此这些控制器具有一定的脆弱性, 不能平凡地拓展到不连续情形 (采样误差导致). 为此, 首先通过引入动态高增益和基于高增益的观测器来分别抵御未知增长率和重构系统不可测状态. 进而, 意识到静态事件触发机制的无效性, 通过引入动态事件触发机制, 成功设计出了事件触发输出反馈控制器, 确保了系统状态的全局有界性和收敛性. 数值仿真验证了所设计控制器的有效性.     

一类不确定非线性系统无过参数自适应控制设计新方法

文中研究了一类控制系数未知的更一般高阶不确定非线性系统的全局稳定自适应控制设计问题.尽管现有文献已解决了该问题,但对于n维系统,现有构造稳定自适应控制的方法至少需要设计n+1个未知参数的动态调节律,即动态补偿器的维数至少为n+1,存在较为严重的过参数问题.文中通过定义新的需动态调节的未知参数,运用增加幂积分和有关自适应技术,成功地解决了已有方法中的过参数问题,给出了构造只含有一个参数调节律的稳定自适应控制设计新方法.仿真算例验证了文中所给方法的有效性.     

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．所设计的观测器为令局渐近收敛的,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．