含有動(dòng)態(tài)不確定性的隨機(jī)非線性系統(tǒng)的魯棒控制.pdf

1、本文從隨機(jī)耗散性的觀點(diǎn)研究了含動(dòng)態(tài)不確定性的隨機(jī)非線性系統(tǒng)的H∞控制問(wèn)題，特別對(duì)于含輸入動(dòng)態(tài)不確定性的隨機(jī)非線性系統(tǒng)，研究了其基于隨機(jī)無(wú)源性的系統(tǒng)鎮(zhèn)定問(wèn)題以及基于耗散性的L2的性能準(zhǔn)則設(shè)計(jì)問(wèn)題。 本文所做工作主要分為下幾個(gè)方面： 1.從隨機(jī)耗散性的角度出發(fā)，研究了含有動(dòng)態(tài)不確定性隨機(jī)非線性系統(tǒng)的L2魯棒性能準(zhǔn)則設(shè)計(jì)問(wèn)題。在對(duì)未建模動(dòng)態(tài)的一些平凡的設(shè)定下，建立了動(dòng)態(tài)不確定系統(tǒng)的L2增益與HJI不等式可解性的關(guān)系，并對(duì)某些模

2、型參數(shù)滿足適當(dāng)匹配條件的系統(tǒng)，討論了無(wú)需求解HJI不等式而獲得控制律的方法。 2.針對(duì)一類含有動(dòng)態(tài)輸入不確定性的隨機(jī)非線性系統(tǒng)，從無(wú)源性的觀點(diǎn)研究了魯棒控制理論。特別地，將確定性系統(tǒng)中基于無(wú)源性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)法推廣到該類不確定隨機(jī)系統(tǒng)中，并以此作為基礎(chǔ)給出了該類系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定控制器設(shè)計(jì)方法。與傳統(tǒng)的基于系統(tǒng)模型三角形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法不同，對(duì)于一個(gè)一般的系統(tǒng)，也能給出其具體的控制器形式。設(shè)計(jì)過(guò)程主要分兩部分，首先給出一類反饋連接形式的隨

3、機(jī)非線性系統(tǒng)滿足無(wú)源性的充分條件，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)定和分析的基礎(chǔ)上，基于此條件對(duì)于隨機(jī)系統(tǒng)在輸入通道出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不確定性的情況下構(gòu)造出一種狀態(tài)反饋控制律，使得閉環(huán)系統(tǒng)滿足無(wú)源性，從而是漸進(jìn)穩(wěn)定的；然后，將該無(wú)源控制律設(shè)計(jì)方法擴(kuò)展到系統(tǒng)同時(shí)含有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)模型不確定性的情況；并通過(guò)仿真結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的有效性。 3.用隨機(jī)耗散性的觀點(diǎn)研究了含有動(dòng)態(tài)輸入不確定性隨機(jī)系統(tǒng)的H∞控制問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)造狀態(tài)反饋控制律來(lái)保證系統(tǒng)的γ耗散性，分別

4、在外界干擾滿足和不滿足一定的匹配條件這兩種情況下，解決了系統(tǒng)的L2增益設(shè)計(jì)問(wèn)題。隨后，用同樣的方法，對(duì)于同時(shí)含有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)模型不確定性的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了使其滿足L2性能準(zhǔn)則的反饋控制器。另外，用兩個(gè)仿真例子說(shuō)明了本文所提的方法的可行性。 4.研究了通過(guò)狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)一類同時(shí)含有方差不確定性及動(dòng)態(tài)不確定性的隨機(jī)非線性系統(tǒng)的魯棒H∞控制問(wèn)題。通過(guò)引入這類系統(tǒng)的隨機(jī)耗散性理論，我們構(gòu)造設(shè)計(jì)了保證該類系統(tǒng)γ耗散的狀態(tài)反饋控制律，并分別對(duì)于系統(tǒng)