高阶次随机非线性系统的分析和设计

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本文主要研究了高阶次的随机非线性系统的稳定性分析和控制器设计问题,所研究的系统因为受到参数不确定性、时滞以及随机干扰等的影响而与实际生活中的系统更加接近。运用随机系统的稳定性理论,结合增加幂次积分技术、Back-stepping设计方法、必然等价原理、不等式变换技巧、齐次占优技术和对于大系统的分散控制方法等理论方法技术,我们最终为所研究的系统设计出了保守性较好的状态反馈控制器和输出反馈控制器。全文的主要研究内容分为下面三个部分:第一部分:该部分考虑了一类高阶次且带有时变时滞的随机非线性系统,研究了该类系统的状态反馈控制问题。通过利用增加幂次积分的技术,选取合适的李雅普诺夫泛函,运用不等式变换技巧,给出了保守性较好的状态反馈控制器,该状态反馈控制器可以使得原闭环系统在平衡点处依概率全局渐近稳定。与现存的科研成果相比,本文所研究的系统因为减弱了对高阶次的限制而更具一般性,放宽了系统的非线性增长条件,从而得到了保守性更好的结果。第二部分:为了减小系统状态不可测这一因素对控制器设计的影响,我们在这一部分继续研究了这类带有时变时滞的高阶次随机非线性系统。在上一部分所得的状态反馈控制器的基础上,结合必然等价原理和齐次控制方法,给出了该类系统的输出反馈控制器,所得到的输出反馈控制器可以使得原闭环系统在平衡点处依概率全局渐近稳定。第三部分:由于现实生活中的很多系统都是大规模的系统,一般不能用单一系统集中控制的方法来解决其控制问题,我们在这一部分对高阶次系统作了拓展,研究了一类高阶随机非线性大系统的输出反馈控制问题,通过引入分散控制的方法,结合齐次占优的技术,最终得到了能够使得该类高阶次的随机非线性大系统在平衡点处依概率全局渐近稳定的输出反馈控制器。
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