幾類非線性系統(tǒng)的有限時間控制研究.pdf

1、由于在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，非線性系統(tǒng)控制研究一直受到高度的重視。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，要求人們對非線性系統(tǒng)的動力學(xué)特征有更深入的了解。因此學(xué)者們在時間最優(yōu)控制領(lǐng)域中引出了有限時間穩(wěn)定的概念。與傳統(tǒng)的漸近穩(wěn)定控制性能相比，有限時間收斂通常表現(xiàn)出更快的收斂速度，更高的精度，更好的抗干擾性能以及對不確定因素的魯棒性。近幾十年來，非線性系統(tǒng)有限時間控制已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點課題。對于這些問題的研究不僅具有重要的學(xué)術(shù)價值而且有實際應(yīng)用意義。本

2、文基于有限時間Lyapunov方法、齊次理論、矩陣不等式以及控制理論，研究幾類不同的非線性系統(tǒng)的有限時間控制問題。全文共分為六章，組織如下:
　　第一章概述了非線性系統(tǒng)控制和有限時間控制的研究概況與國內(nèi)外研究進(jìn)展，并在此基礎(chǔ)上闡明了本文的主要研究內(nèi)容和主要創(chuàng)新點。
　　第二章研究了混合耦合網(wǎng)絡(luò)的有限時間同步和有限時間滯同步。在耦合時滯中僅考慮一個傳送延時。事實上，在信號傳遞過程中，延時僅僅發(fā)生在從一個系統(tǒng)傳送到另一個系統(tǒng)的過

3、程中，因此假定只有單耦合延時更符合現(xiàn)實情形。同時，在文中探討的內(nèi)部延時和耦合延時均是時變的，并且是不同的?；谟邢迺r間Lyapunov穩(wěn)定性理論，利用狀態(tài)反饋控制，得到了兩個耦合網(wǎng)絡(luò)達(dá)到有限時間同步或有限時間滯同步的充分條件。數(shù)值仿真驗證了理論結(jié)果的有效性。
　　第三章主要討論了兩個帶有不確定參數(shù)的高階系統(tǒng)的有限時間同步。當(dāng)所有的狀態(tài)信息都是可測的，提出了實現(xiàn)有限時間同步的狀態(tài)反饋控制器。如果僅有輸出信息是可以獲得的，我們采用了基

4、于觀測器的輸出反饋控制器確保驅(qū)動-響應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡在有限時間內(nèi)同步。最后，數(shù)值例子顯示了理論的合理性。
　　第四章論述了一類下三角結(jié)構(gòu)的高階系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定控制?；跔顟B(tài)轉(zhuǎn)換算法和有限時間Lyapunov理論，提出了一個帶有動態(tài)增益的狀態(tài)反饋控制器。進(jìn)一步的，利用齊次方法，我們探討了當(dāng)系統(tǒng)只有輸出信息可以觀測時有限時間收斂的觀測器的設(shè)計方法。與已有文獻(xiàn)的結(jié)果相比較，設(shè)計的控制器有非常簡單的結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)。
　　第五章研究