线性广义系统基于观测器的严格耗散控制

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广义系统是一种更加一般化并且有广泛应用背景的动力系统,是描述、刻划实际控制系统的有力工具,它的提出具有十分深刻的实际应用背景。从70年代以来,关于广义系统理论的研究取得了长足的进展,许多正常系统的结论也相继地被推广到广义系统中。耗散控制理论是界实引理、圆判据定理、H∞理论、Kalman-Yacubovitch引理以及无源理论的广义化。研究耗散控制理论,不仅可以提供解决H∞控制、正实控制和无源控制等问题的统一框架,而且还能揭示许多更深刻的内容。在实际系统中,由于状态变量通常不易直接测得又或由于受到其它条件的限制而无法取得,所以需要利用系统的输入和输出来构造状态观测器,使得观测器的输出逼近状态向量。因此,基于观测器进行控制设计是一个必要的手段和有效的方法。全文主要研究线性广义系统分别基于全维观测器、一般形式全维观测器、降维观测器的严格耗散控制器的设计问题。利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法,分别得到了满足设计要求的全维状态观测器、一般形式全维观测器、降维观测器及相对应的严格耗散控制器存在的充分条件,并利用线性矩阵不等式(LMI)的解分别给出了它们相应的设计方法,从而保证状态观测器能够渐近地跟踪系统状态、闭环广义系统容许(即正则、稳定、无脉冲)且严格耗散。仿真结果表明设计方法的可行性及有效性。
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