一類不確定多輸入多輸出非線性系統(tǒng)的半全局實(shí)用鎮(zhèn)定.pdf

1、在控制理論中，穩(wěn)定性、鎮(zhèn)定、魯棒性和干擾抑制問(wèn)題是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三大根本問(wèn)題。本文討論控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本問(wèn)題之一——鎮(zhèn)定。鎮(zhèn)定問(wèn)題依據(jù)收斂域大小可分為局部鎮(zhèn)定和全局鎮(zhèn)定，而本文所要論述的半全局鎮(zhèn)定，從本質(zhì)上講是局部鎮(zhèn)定，只是，它的控制律隨收斂域而定，即，可任意指定收斂域的大小。 半全局鎮(zhèn)定的難易程度與系統(tǒng)的零動(dòng)態(tài)是否穩(wěn)定有關(guān)。如果系統(tǒng)的零動(dòng)態(tài)是穩(wěn)定的，那么，通過(guò)輸出反饋可實(shí)現(xiàn)漸近穩(wěn)定，并且，其收斂域可為任意大小的緊集。

2、如果系統(tǒng)的零動(dòng)態(tài)是不穩(wěn)定的，就目前的研究成果來(lái)看，通過(guò)反饋，還不能一步實(shí)現(xiàn)半全局穩(wěn)定，而可實(shí)現(xiàn)半全局實(shí)用穩(wěn)定。 本文的主要工作是把Alberto Isidori在2000年發(fā)表過(guò)的針對(duì)一類單輸入單輸出的具有不穩(wěn)定零動(dòng)態(tài)的非線性系統(tǒng)通過(guò)輸出反饋實(shí)現(xiàn)半全局實(shí)用穩(wěn)定的結(jié)論推廣到對(duì)于多輸入多輸出非線性系統(tǒng)通過(guò)狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)半全局實(shí)用穩(wěn)定。 針對(duì)多輸入多輸出線性系統(tǒng)中相對(duì)穩(wěn)定的、不能通過(guò)反饋使其改變的部分——零動(dòng)態(tài)，利用“unlo

3、cking the zero dynamics”思想，把零動(dòng)態(tài)與所在方程其它部分相對(duì)分離，使其能用于反饋的目的。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先構(gòu)造一個(gè)與原系統(tǒng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的降階子系統(tǒng)，針對(duì)這個(gè)降階的子系統(tǒng)，構(gòu)造一個(gè)動(dòng)態(tài)輸出反饋，使這個(gè)降階子系統(tǒng)實(shí)用穩(wěn)定；通過(guò)降階子系統(tǒng)與原系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可得到一個(gè)相對(duì)于原系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸出反饋，這樣原系統(tǒng)就通過(guò)動(dòng)態(tài)輸出反饋實(shí)現(xiàn)半全局實(shí)用穩(wěn)定。 通過(guò)狀態(tài)反饋可實(shí)現(xiàn)半全局實(shí)用穩(wěn)定，然后，采用觀測(cè)器證明通過(guò)輸出反饋實(shí)