复杂系统的鲁棒自适应控制问题研究

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本文主要研究了鲁棒自适应控制的两个理论问题,分为以下两部分: 一.相对阶n*=3的具有未建模动态系统的鲁棒直接型模型参考自适应控制 考虑下面的单输入单输出系统其中up,yp∈R~1分别是系统的输入和输出,参数ai和bj(i=0,…,n-1,j=0,…,m-1)是未知常数,Δk(s)(k=1,2)是关于输入和输出的未建模动态,μk≥0(k=1,2)是参数。 控制目标是设计具有未规范化自适应律的直接型模型参考自适应控制律up,使得闭环系统的所有信号有界,同时使跟踪误差尽可能地小,这里其中ym,r∈R~1,r(t)是参考输入,它是分段连续和一致有界的。 对该系统,作如下假设: (P1) Zp(s)是Hurwitz多项式; (P2) Gp(s)的相对阶n*=n-m=3; (P3) 高频增益Kp的符号已知,且存在常数,使得。 对参考信号ym(t)作如下假设: (M1):Zm(s)和Rm(s)是阶次分别为qm和Pm的首一Hurwitz多项式,且Pm≤n; (M2):参考模型的相对阶pm-qm=3.; (M3):参考输入r。 该部分对于相对阶记=3的具有未建模动态的一类系统,给出了具有未规范化自适应律的普棒直接型模型参考自适应控制器的设计方法,分析了闭环系统的稳定性和性能 二.具有时变参数的分散系统的自适应反推控制 考虑如下有N个关联子系统组成的复杂系统活沉(亡)==A。‘(忿)x区(亡)+b沉(t)。‘(t)+从(t)=呱(1+户“△‘*(s))x。‘(t)+扬(t,脚),肠△*j(,)脚, “半N︻,﹂笋Nl,1比其中xo‘(t)任R叭,夕*(t)〔R,。‘(t)任R分别是第葱个子系统的状态,输出和输入;A。‘(t),b。‘(t)是时变矩阵,Co‘是常数矩阵;凡(t,场)。R“‘和△勺(s)场(‘笋J)分别表示第j个子系统到第乞个子系统的静态干扰和动态干扰项;△“(习是第葱个子系统的未建模动态,户勺>0是参数. 控制目标是对每一个子系统设计一个局部自适应控制器,使整个关联系统稳定并且使所有的输出y,渐近地充分小. 对该系统,作如下假设: 假设1 (l)对每一个子系统,系统的阶n‘和相对阶八=n、一m*己知; (2)系统的高频增益b黔(t)的符号已知,并且存在一个常数占>0,使1乙:n’(t)}>占,V亡全。; (3)多项式B“(s)=b尹:(‘)sm!+…+公(t)s+b牙(t)是一致Hurwitz的,即B,,(s)的所有零点z,,(t)(J=1,…,。,)满足Re(z‘,(t))三一占,Vt全。,占>o是一常数. 假设2 (l)时间函数a,(艺)#t,bj(t)是可微且有界的,且它们的导数是分段连续的并且有界,即存在常数庆l>0,刀、:>0使得}d、(t)}三月‘1,!bj(t)}三风2‘· (2)10‘(‘)l和I。‘(‘)l‘分上界分另,J是M0‘和姚‘,其中“、(‘)议砖而,氏(‘)-(b少‘(t),…,b分(t),a犷‘一‘(‘),…,a牙(t))T是未知的参数向量. 假设3 对于非线性关联项凡(t,外),满足“凡(t,巧)lI三凡助},其中凡>0. 假设4 △以s)“=l,…,N;j二1,…,川稳定且严格正则并且带有单位高频增益. 该部分针对一类有N个具有任意阶的关联子系统组成的分散系统,继续研究了鲁棒自适应控制问题,严格地给出了闭环系统的性能分析.
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