不確定仿射非線性系統(tǒng)的可靠控制.pdf

1、不確定仿射非線性系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，傳感器、執(zhí)行器及系統(tǒng)內(nèi)部元件都不可避免地會(huì)發(fā)生故障，對(duì)其可靠性、安全性與有效性的要求也就越來(lái)越高。因此，不確定仿射非線性系統(tǒng)的可靠控制技術(shù)越來(lái)越受到重視和關(guān)注。現(xiàn)有的研究成果大多是基于離散故障模型給出的。離散故障模型是最簡(jiǎn)單的故障模型，這種故障模型把出現(xiàn)故障部件的信號(hào)輸出都設(shè)為零，即信號(hào)中斷。連續(xù)故障模型更為一般和實(shí)際，它不僅包含正常和中斷兩種情況，而且還描述由于部件老化、干擾等原因引起輸出信號(hào)偏離的情

2、形。本文基于連續(xù)故障模型及非線性系統(tǒng)理論中的Hamilton-Jacabi不等式，研究具有執(zhí)行器故障的不確定仿射非線性系統(tǒng)可靠控制問(wèn)題，具體包含如下內(nèi)容： 首先，當(dāng)執(zhí)行器在指定子集內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，將出現(xiàn)失誤的執(zhí)行器輸出信號(hào)作為另一種擾動(dòng)輸入，基于Hamilton-Jacobi不等式，給出不確定仿射非線性系統(tǒng)的可靠H∞狀態(tài)反饋控制問(wèn)題可解的充分條件及控制器的設(shè)計(jì)方法，確保閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定和L2性能。 其次，基于連續(xù)增益執(zhí)行器

3、故障模型，通過(guò)解一個(gè)Hamilton-Jacobi不等式，給出不確定仿射非線性系統(tǒng)可靠H∞狀態(tài)反饋控制問(wèn)題的解，它能夠完整地包含系統(tǒng)的故障模式，給出此系統(tǒng)在不考慮外界擾動(dòng)的情況下的可靠保性能控制問(wèn)題可解的充分條件及控制器的設(shè)計(jì)方法。這種控制器使得閉環(huán)系統(tǒng)無(wú)論執(zhí)行器故障發(fā)生與否，依然具有好的性能（漸近穩(wěn)定，性能函數(shù)有上界）。 最后，通過(guò)構(gòu)造確定性的輔助系統(tǒng)，基于Hamilton-Jacobi不等式，給出不確定仿射非線性系統(tǒng)動(dòng)態(tài)輸出