狀態(tài)滯后非線性時滯系統(tǒng)的魯棒控制.pdf

1、非線性時滯系統(tǒng)的控制研究是當前控制理論研究的熱點和難點。時滯的存在使得非線性系統(tǒng)的控制問題變得更加復雜和困難。本論文主要研究了狀態(tài)滯后的非線性時滯系統(tǒng)的魯棒控制問題，針對非線性時滯項滿足不同的假設條件，設計了系統(tǒng)相應的反饋控制器。 論文首先研究了一類不確定項上界函數(shù)可參數(shù)化的非線性時滯系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制問題。其標稱系統(tǒng)為線性結構，不確定非線性時滯項上界為高階多項式函數(shù)。分別基于Lyapunov Krasovskii泛函和Razu

2、mikhin引理，提出了兩類控制器設計方案。設計的自適應反饋控制器比現(xiàn)有文獻簡單，便于實際應用。設計的多項式反饋控制器消除了對時滯導數(shù)的假設條件。其次在非線性時滯項的精確數(shù)學模型不能得到情形下，論文研究了系統(tǒng)的自適應模糊控制問題。設計了時滯相關指數(shù)穩(wěn)定的滑模面，基于自適應模糊控制思想，提出利用滯后自適應模糊邏輯系統(tǒng)逼近未知滯后非線性函數(shù)，設計了自適應反饋控制律。論文針對三角型結構非線性時滯系統(tǒng)，研究了狀態(tài)反饋控制問題和動態(tài)輸出反饋控制問

3、題。指出了現(xiàn)有文獻存在的錯誤和Lyapunov Krasovskii泛函用于研究三角型結構系統(tǒng)的局限性。利用Razumikhin引理，基于遞推控制方法設計了系統(tǒng)時滯無關的狀態(tài)反饋控制器。最后指出對于多項式非線性時滯系統(tǒng)，總存在時滯無關的狀態(tài)反饋控制器使得相應的閉環(huán)系統(tǒng)有界穩(wěn)定。在非線性時滯項函數(shù)滿足特定的假設條件下，研究了三角型結構系統(tǒng)的輸出反饋控制問題。首先對系統(tǒng)設計了時滯無關狀態(tài)觀測器，其參數(shù)可以通過求解線性矩陣不等式得到，其次基于

4、觀測器利用遞推控制方法設計了系統(tǒng)的輸出反饋控制器，通過構造Lyapunov Krasovskii泛函，證明了閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。進一步考慮具有未建模動態(tài)的非線性時滯系統(tǒng)的動態(tài)輸出反饋跟蹤控制問題，在非線性時滯項上界不能精確得到的情形下，設計了基于觀測器的神經(jīng)網(wǎng)絡動態(tài)輸出反饋控制器，使得閉環(huán)系統(tǒng)一致有界穩(wěn)定。 論文進一步研究了關聯(lián)非線性時滯系統(tǒng)的分散反饋控制問題。基于Lyapunov Krasovskii泛函和Razumikhin引

5、理給出了一般結構關聯(lián)非線性時滯系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。利用Lyapunov Krasovskii泛函得到的結論包含了現(xiàn)有文獻線性情形的結果，提出利用Razumikhin引理來研究關聯(lián)非線性時滯系統(tǒng)?；谒玫姆€(wěn)定性條件，給出了系統(tǒng)控制器設計的基本準則。針對不確定關聯(lián)項上界函數(shù)可參數(shù)化情形，研究了關聯(lián)非線性時滯系統(tǒng)的分散反饋控制問題，設計了時滯無關的自適應狀態(tài)反饋控制器，并將結果用于研究標稱系統(tǒng)為線性結構，不確定關聯(lián)項上界為高階多項式函數(shù)的關

6、聯(lián)時滯系統(tǒng)，設計了相應的自適應反饋控制器。在非線性關聯(lián)項信息不能精確得到的情形下，研究了系統(tǒng)的自適應模糊控制問題。利用自適應模糊邏輯系統(tǒng)逼近未知非線性函數(shù)，設計了分散自適應模糊控制器，使得系統(tǒng)狀態(tài)漸近趨于平衡點。研究了非線性時滯大系統(tǒng)的分散輸出反饋控制問題，針對大系統(tǒng)首先設計了分散觀測器，然后基于觀測器設計了系統(tǒng)的輸出反饋控制器，使得閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。基于該設計思想，進一步研究了具有未建模動態(tài)系統(tǒng)的分散輸出反饋控制問題，當關聯(lián)項信息不能