P型下三角随机非线性系统输出约束状态反馈控制器设计

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ghj1983
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近年来,随着科学技术的不断发展,现代实际工业系统日趋复杂化,并且对控制系统性能提出了更高的要求。其中极具代表性的P型下三角随机非线性系统的控制问题,受到了国内外学者的广泛关注,由于这类系统对实际工业系统的刻画更加精确,更能体现实际工业系统的本质特征,因此,这类系统的控制设计问题往往是控制理论领域的热点和难点。本文主要采用反步设计法,基于随机系统Lyapunov稳定性理论,研究了P型下三角随机非线性系统的控制器设计问题,并考虑输出约束、未知控制系数、系统未知参数、随机扰动等因素对系统控制器设计及稳定性分析的影响。本文的研究内容主要从以下两方面开展:(1)针对P型下三角随机非线性系统,研究了具有输出约束特性的自适应控制方法。通过构造正切型障碍李雅普诺夫函数保证系统输出不违反约束条件,建立对称型函数模型处理系统中输出约束问题,利用自适应估计的方法对系统中未知参数进行估计,采用加幂积分法和反步法设计控制器以及自适应律,推出系统依概率渐近稳定,结合随机系统李雅普诺夫稳定性理论分析系统的稳定性,并用仿真实例验证了所提方法的有效性。(2)本文进一步考虑了未知时变的控制系数对P型下三角随机非线性系统的影响,给出了具有输出约束特性的P型下三角随机非线性系统有限时间状态反馈控制器的设计方法。选择正切型障碍李雅普诺夫函数确保系统输出不会超出预先给定的范围,并建立对称型函数模型处理系统中输出约束的问题,基于递归设计思想,利用加幂积分技术,设计出系统的有限时间状态反馈控制器,结合随机系统有限时间稳定性理论分析系统稳定性,最后仿真实例验证了所提方法的有效性。
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