一類不確定仿射非線性系統(tǒng)的最優(yōu)滑?？刂?pdf

1、非線性和不確定性在實際模型中普遍存在。線性二次型性能指標能夠綜合地反映系統(tǒng)對性能的要求。基于線性二次型調(diào)節(jié)（Linear Quadratic Regulator，LQR）的線性系統(tǒng)最優(yōu)控制理論，發(fā)展已經(jīng)相當完善，并取得了顯著成果。但用它在處理非線性系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題時，其解析解很難得到。另外，線性二次型最優(yōu)調(diào)節(jié)器的設計是基于精確模型的。當系統(tǒng)受到不確定性，諸如系統(tǒng)未建模動態(tài)、內(nèi)部參數(shù)變化、以及外界擾動影響時，系統(tǒng)性能會偏離原來的期望值，

2、甚至不穩(wěn)定。而滑模變結構控制（Sliding Mode Control，SMC）是一種很好的魯棒設計工具，它的突出優(yōu)點是滑動模態(tài)對于匹配的參數(shù)不確定性以及外界擾動具有完全的魯棒性。
　　 鑒于上述問題，本文主要針對一類不確定仿射非線性系統(tǒng)，研究其最優(yōu)控制問題、最優(yōu)滑模設計問題以及全局魯棒最優(yōu)滑?？刂破鞯脑O計問題。
　　 主要內(nèi)容概況如下：
　　 1.采用SDRE（State Dependent Riccati E

3、quation）法及θ-D法研究仿射非線性系統(tǒng)的最優(yōu)調(diào)節(jié)問題。SDRE法模擬線二次型性最優(yōu)調(diào)節(jié)的提法，通過將非線性寫為具有線性結構的SDC（State-dependent Coefficient）形式，獲得非線性系統(tǒng)的近似最優(yōu)控制律；θ-D法通過給性能指標增加攝動，近似求解HJB（HamiltonJacobi Bellman）獲得非線性最優(yōu)控制的次優(yōu)解。仿真結果驗證兩種方法的有效性和優(yōu)越性。
　　 2.研究一類不確定線性系統(tǒng)的最

4、優(yōu)滑?？刂茊栴}。首先針對標稱系統(tǒng)設計最優(yōu)控制器，然后運用滑模變結構控制理論對其進行魯棒化設計，使得所設計的系統(tǒng)既滿足給定的性能指標，同時對不確定性有很強的魯棒性。以磁懸浮系統(tǒng)為例，驗證了其有效性。
　　 3.研究一類不確定仿射非線性系統(tǒng)的全局魯棒最優(yōu)滑?？刂破鞯脑O計問題。采用前面提到的θ-D法針對標稱系統(tǒng)設計最優(yōu)（次優(yōu)）控制律，用以鎮(zhèn)定、優(yōu)化標稱系統(tǒng)，使得性能指標取最小值；構造積分滑模面，取消傳統(tǒng)的到達階段，實現(xiàn)全程滑?？刂?；設