【摘 要】
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在工业进程、先进制造以及航空航天等实际系统的控制过程中,干扰的存在是不可避免的.干扰通常分为两类,一类是由系统所处环境变化导致的外系统干扰,比如飞行控制系统以及导弹系统遭受的阵风干扰;另一类则是由系统未建模动态、动态参数摄动等因素造成的系统内环境产生的干扰,如飞行器系统中的气动参数不确定等.随着现代控制理论的不断革新以及工业化进程的大力推进,众多中外学者一直致力于系统抗干扰控制问题的研究并提出了一
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在工业进程、先进制造以及航空航天等实际系统的控制过程中,干扰的存在是不可避免的.干扰通常分为两类,一类是由系统所处环境变化导致的外系统干扰,比如飞行控制系统以及导弹系统遭受的阵风干扰;另一类则是由系统未建模动态、动态参数摄动等因素造成的系统内环境产生的干扰,如飞行器系统中的气动参数不确定等.随着现代控制理论的不断革新以及工业化进程的大力推进,众多中外学者一直致力于系统抗干扰控制问题的研究并提出了一些有效的方法,如鲁棒控制、自适应控制、滑模控制、自抗扰控制、基于观测器的干扰补偿控制、复合分层抗干扰控制等.本文针对转移速率部分已知的马尔可夫跳变系统以及输入饱和约束下的非线性切换系统,从稳定性分析的角度进行了研究,获得了一些研究成果.本文的研究工作简述如下:1.针对一类转移速率部分已知的随机马尔可夫跳变系统,在考虑白噪声干扰以及范数有界非随机干扰的情况下,研究了基于状态观测器与干扰观测器的复合抗干扰控制问题.基于系统状态未知这一情况,给出了全阶干扰观测器以及非脆弱复合控制器的设计方法,得到了不同前提下系统均方意义渐近有界或依概率渐近稳定的充分条件.另外,将所获结果在转移速率完全未知和转移速率完全已知两类特殊情况上做了相应推广.所获结果的可解性、有效性在数值仿真算例中得到了验证.2.针对执行器饱和约束下的非线性切换系统,考虑具有参数不确定的外源系统干扰,系统地研究了基于干扰观测器的复合抗干扰控制问题.基于所设计的干扰观测器,构建了复合控制器,结合最小状态依赖切换策略设计与H∞控制方法给出了能够确保闭环系统局部渐近稳定的控制器设计条件,并且刻画了闭环系统的吸引域.数值仿真算例验证了所设计方法的适用性.
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