大型互联非线性系统的鲁棒分散控制

论文摘要

本文系统研究了大型互联非线性系统分散控制中的一些前沿和热点问题：大型互联非线性系统的鲁棒分散状态反馈和输出反馈控制问题、大型互联非线性时滞系统的鲁棒控制问题、大型互联非线性系统的几乎干扰解耦问题,提出了大型互联非线性系统的鲁棒全局实际稳定问题。引入了一类非线性系统,并对其进行控制设计。提出了一些新的观点,主要内容如下：1.引入一类含有非线性输入的非线性系统,分别实现了这类系统的状态反馈控制器及输出反馈控制器设计,最后将这类系统组合成大系统,进行了分散控制设计。2.研究了大型互联非线性系统基于状态反馈的鲁棒控制问题。对含非匹配互联项的一类大型互联非线性系统进行了控制设计,讨论了带有界扰动的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散控制问题,接着对一类大型互联非仿射非线性系统进行了控制设计,最后讨论了大型互联非线性系统的鲁棒分散输出跟踪问题。3.研究了具有一般互联形式的大型互联非线性系统鲁棒输出反馈控制问题。先对含匹配互联项的一类大型互联非线性系统进行了输出反馈控制设计,然后将一类含非匹配不确定项的非线性系统组合成大系统,并对其进行相应的输出反馈控制设计。4.研究了一类互联项为时滞的大型非线性系统鲁棒分散状态反馈控制问题。通过作子系统状态的线性变换,并调节增益常数,设计了状态反馈控制律,闭环系统全局一致渐近稳定。5.研究了一类大型互联非线性不确定系统的分散鲁棒几乎干扰解耦问题。通过子系统状态的线性变换,分别得到分散状态反馈和输出反馈控制律。当反馈控制律作用于该系统时,无扰动输入的闭环系统是全局渐近稳定的,而对允许的不确定性,干扰抑制的大小可以任意小。6.提出了大型互联非线性系统的全局实际稳定控制问题。先对一类不确定仿射非线性系统进行了全局实际稳定控制设计。然后对一类含不确定互联项的大型互联非线性系统进行了分散状态反馈控制设计,该系统的非线性互联项满足小于等于一次的增长性条件,并满足匹配条件,通过子系统状态的线性变换,得到分散状态反馈控制律,当状态反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局实际稳定的。最后研究基于输出反馈的一类新的大型互联非线性不确定系统的鲁棒全局实际稳定问题,该系统的非线性互联项同样满足小于一次的增长性条件,但不满足匹配条件,通过构造每个子系统的状态观测器,并对观测器的状态作线性变换,得到鲁棒分散输出反馈控制器。当输出反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局实际稳定的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 大型互联非线性系统鲁棒控制理论的研究现状和存在的问题
• 1.3 大型互联非线性系统的鲁棒实际稳定问题
• 1.4 一类新的非线性系统及其鲁棒控制问题
• 1.5 本文的研究内容与研究工作
• 2 一类非线性系统的鲁棒控制
• 2.1 引言
• 2.2 一类非线性系统的反馈控制
• 2.3 带有界扰动的一类非线性系统的鲁棒控制
• 2.4 一类大型互联非线性系统的鲁棒分散控制
• 2.5 小结
• 3 大型互联非线性系统的鲁棒分散状态反馈控制
• 3.1 引言
• 3.2 含非匹配互联项的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散控制
• 3.3 带有界扰动的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散控制
• 3.4 带有界扰动的一类大型互联非仿射非线性系统的鲁棒分散控制
• 3.5 带有界扰动的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散输出跟踪
• 3.6 小结
• 4 大型互联非线性系统的鲁棒分散输出反馈控制
• 4.1 引言
• 4.2 带有界扰动的一类大型互联非线性系统的鲁棒分散输出反馈设计
• 4.3 基于输出反馈的一类大型互联非线性系统的鲁棒全局指数稳定
• 4.4 小结
• 5 一类大型互联非线性时滞系统的鲁棒控制
• 5.1 一类大型互联非线性时滞系统的鲁棒控制
• 5.2 小结
• 6 一类大型互联非线性系统的几乎干扰解耦
• 6.1 一类大型互联非线性系统的几乎干扰解耦
• 6.2 小结
• 7 大型互联非线性系统的鲁棒全局实际稳定
• 7.1 一类仿射非线性系统的鲁棒全局实际稳定
• 7.2 一类大型互联非线性系统的鲁棒全局实际稳定
• 7.3 基于输出反馈的一类大型互联非线性系统的鲁棒全局实际稳定
• 7.4 小结
• 8 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读博士学位期间发表的论文