非线性广义系统的H∞控制和无源控制

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广义系统是一类比正常系统更具有广泛形式的动力系统。广义系统广泛存在于许多实际工程系统中,比如电力系统、电子网络系统、化学反应过程等众多领域。H∞控制是以控制系统内某些信号间的传递函数的H∞范数作为优化指标的优化控制。H∞控制理论已被应用于交通调速系统、倒立摆、柔性臂以及空间飞行器的姿态控制等众多领域。无源性是耗散性的一个特例,无源控制将输入输出的乘积作为能量的供给率,反映系统在有界输入条件下能量的衰减特性。本文主要研究了非线性广义系统的H∞控制和无源控制,考虑到实施控制的成本和系统的可靠性等因素,于是选择输出反馈的控制方式就更具有实际可行性。下面就本文的主要内容概括如下:(1)主要研究了一类非线性离散广义系统的无源控制问题。利用广义Lyapunov函数,给出非线性离散广义系统无源且零解E-渐近稳定的充分条件,并在此基础上得到存在输出反馈无源控制器,使得闭环系统无源且零解E-渐近稳定的充分条件,同时给出相应的控制器的构造方法。最后给出数值算例来说明设计的有效性。(2)主要研究了一类非线性连续广义系统的输出反馈H。控制问题。利用广义Lyapunov函数,给出非线性连续广义系统零解E-渐近稳定的充分条件,并在一定条件下得到存在输出反馈控制器,使得相应的闭环系统满足H∞范数约束γ且零解E-渐近稳定的充分条件,同时给出相应的控制器的构造方法。最后给出数值算例来验证设计的有效性。
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