無源化方法探討及其在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、無源性這個(gè)概念是從耗能網(wǎng)絡(luò)中抽象出來的，具有廣泛的工程背景。無源系統(tǒng)理論已成為非線性系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的重要工具，被廣泛應(yīng)用于自適應(yīng)控制和魯棒控制等研究領(lǐng)域。但是，相對(duì)階為1以及弱最小相位是系統(tǒng)能光滑反饋無源化的必要條件，這些限制條件在很大程度制約了無源系統(tǒng)理論的發(fā)展。為此，本文嘗試發(fā)展無源化方法以克服相應(yīng)限制條件，在此基礎(chǔ)上給出非線性系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的一些新方法。 前兩章回顧了無源性理論的產(chǎn)生、發(fā)展及研究現(xiàn)狀，總結(jié)了非線性系統(tǒng)無源控制

2、的一些主要結(jié)果、主要研究方法和尚需解決的問題，指出了本文的主要工作。 第三章針對(duì)不同類型的非線性系統(tǒng)分別進(jìn)行研究，討論了一類非線性系統(tǒng)的無源化問題。這些系統(tǒng)具有相對(duì)階大于1或者非最小相位的幾何性質(zhì)，文中通過構(gòu)造并聯(lián)補(bǔ)償器來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無源，并發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)更適合輸出反饋鎮(zhèn)定控制器的設(shè)計(jì)；對(duì)于具有同樣性質(zhì)的線性系統(tǒng)，本文將問題進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式的求解。 第四章討論了一類串接非線性系統(tǒng)的鎮(zhèn)定控制問題，其中的串接子系統(tǒng)不滿足

3、相對(duì)階為1的條件。文中通過引入Hurwitz微分算子串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆椒?，基于無源系統(tǒng)理論給出了鎮(zhèn)定控制方案。 第五章針對(duì)無法直接串接無源化或者反饋無源化的系統(tǒng)，提出了在不同的無源化補(bǔ)償器間切換來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無源的思想，包括串接與反饋間的切換，并聯(lián)與反饋的切換。這種切換設(shè)計(jì)進(jìn)一步拓展了無源系統(tǒng)理論的應(yīng)用。最后一章為全文總結(jié)，歸納了本文研究的主要內(nèi)容，指出尚待解決的問題。 本文就主要的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明所給出的控制策略