叶华文[1]2001年在《基于耗散系统原理的非线性系统鲁棒镇定和镇定问题研究》文中进行了进一步梳理最近一段时期，基于耗散系统原理的非线性系统鲁棒镇定和镇定设计取得了许多重要成果，但仍然有待深入。本论文一方面给出相关理论结果的补充和改进，另一方面，运用已有的和新发展的理论结果给出复杂系统的鲁棒镇定和镇定设计。具体地说，本论文的研究内容如下： 1．无源性原理是耗散性原理的重要组成部分，我们探讨了该原理在鲁棒镇定和镇定设计中的应用。运用仿射无源系统的Kalman-Yacubovitch-Popov引理，饱和镇定非仿射非线性系统；运用联级无源系统的稳定原理鲁棒镇定几类不确定系统；运用零状态可探测概念，给出了镇定从驱动系统相对较弱的充分条件。 2．输入到状态稳定原理是耗散系统原理的新近发展，我们对其进行理论补充并探讨新结论的应用。给出了输入到状态稳定的一个新刻画，该结论可以为工程中输入到状态镇定设计提供理论依据；总结了一个简单实用的非线性小增益原理，与此结合，使输入到状态稳定原理成为镇定设计的一种更为有效的分析工具。 3．探讨无源性原理在输入到状态镇定中的应用。借助零状态可探测概念，减弱了通常文献中所需的前提条件，在此基础上研究了一类输入饱和线性系统的输入到状态镇定。 4．探讨控制李雅普诺夫函数在鲁棒镇定和镇定设计中的关键性作用。基于控制李雅普诺夫函数的Sontag-Type控制，是仿射系统鲁棒镇定研究中一种非常重要的控制律，通过研究我们发现，该控制律实质上是一种变结构控制；基于这一认识，也考虑到控制李雅普诺夫函数难于构造，我们抽象出弱控制李雅普诺夫函数概念，并证明了基于弱控制李雅普诺夫函数的Sontag-Type控制的镇定作用和优化特性；借鉴控制李雅普诺夫函数的抽象方式以及Sontag-Type控制的特殊结构，探讨了一类受扰系统的耗散化控制；探讨了齐性度理论与控制李雅普诺夫函数相结合的镇定设计问题。 5．探讨弱李雅普诺夫函数在镇定设计中的作用。刻画一类存在半正定弱李雅普诺夫函数的全局渐近稳定系统，并用所得结果改进了李雅普诺夫递推设计的一个重要理论依据；如何由弱李雅普诺夫函数重构控制李雅普诺夫函数，是一个十分重要的问题，因为成功的重构意味着可以进行深入的鲁棒分 产 摘要 析与设计，针对仿射系统我们给出了可以重构的充分条件，并用典型例子说 明了构造过程.6.在有限场(p全1)增益稳定基础上发展起来的非线性枷控制研究方兴未艾， 我们作出了一点理论方面的探讨，给出了一个不同于微分对策的估计最佳 控制和最糟扰动的不等式方法.
兰海[2]2004年在《基于耗散理论的电力系统鲁棒非线性控制研究》文中研究说明电力系统是一个具有高度非线性的系统，并且存在各种不确定性。有效的控制必须基于电力系统的非线性模型，同时考虑不确定性不会危及系统的预期设计品质，这就提出了电力系统的非线性鲁棒控制问题。 本文研究基于耗散理论的电力系统鲁棒非线性控制问题。将以耗散理论为基础，对不确定非线性系统的鲁棒控制进行深入的研究，结合带有不确定性的电力系统非线性模型，提出实现电力系统鲁棒非线性控制的方法。 本文首先对耗散系统进行定义与分类，概括耗散系统与L_2增益之间的关系，为鲁棒非线性控制问题的研究能够更加系统、深入有序的进行奠定基础。然后研究一类带有干扰的SISO非线性系统的鲁棒非线性控制问题，介绍两种以L_2增益为指标的干扰抑制控制方法：方法1把原非线性系统分为两个子系统，递推构造全系统的存储函数，得出实现干扰抑制和镇定控制的控制律。方法2则先对原非线性系统进行坐标变换，使其满足方法1的条件，然后再构造实现干扰抑制和镇定控制的控制律。 研究方法1和方法2应用于单机系统励磁的鲁棒非线性控制问题，提出两种单机系统励磁的非线性L_2增益干扰抑制控制律。首先建立单机系统励磁的标称模型，在控制输入中引入干扰项，选取状态相对运行点的偏差作为新的状态变量，设置预反馈，从而得到带有干扰的单机系统励磁非线性模型。然后将方法1和方法2分别应用于该模型，得出两种单机系统励磁的非线性L_2增益干扰抑制控制律。 研究方法1和方法2应用于多机系统励磁的鲁棒非线性控制问题，提出两种多机系统励磁的分散非线性L_2增益干扰抑制控制律。首先建立多机系统励磁的标称模型，在控制输入引入干扰项中，选取状态相对运行点的偏差作为新的状态变量，设置预反馈，从而得到带有干扰且解耦的多机系统励磁非线性模型。然后将方法1和方法2分别应用于该模型，得出两种多机系统励磁的非线性L_2增益干扰抑制控制律。多机系统励磁控制律中，第i台发电机励磁控制律所需要利用的变量和参数都局部可测。 研究方法1应用于FACTS的鲁棒非线性控制问题，提出SVC、TCSC的非哈尔滨工程大学博士学位论文线性LZ增益干扰抑制控制律。本文假设SVC中的可调电纳和TCSC的电抗是一个一阶惯性环节。首先建立别C、TCSC的标称模型，在控制输入中引入干扰项，选取状态相对运行点的偏差作为新的状态变量，设置预反馈，从而得到SVC、TCSC的带有干扰的非线性模型。然后将方法1应用于该模型，分别得出SVC、TCSC非线性LZ增益干扰抑制控制律。 针对一类带有干扰的MIMO非线性系统的鲁棒非线性控制问题，提出一种以LZ增益为指标的干扰抑制协调控制方法。本文将原MIMO非线性系统分为两个多维子系统，首先构造第一个子系统的严格耗散不等式，然后递推得到全系统的严格耗散不等式，在递推过程中，同时构造了实现干扰抑制和镇定控制的协调控制律。所用的递推方法避免了求解HJI不等式。最后利用一个简单的MIMO非线性系统为例，验证该方法的有效性。 研究FACTS与励磁联合系统的鲁棒非线性协调控制问题，提出SVC与励磁、TCSC与励磁的非线性L:增益干扰抑制协调控制律。首先建立联合系统的标称模型，在两个控制输入中同时引入干扰项，选取状态相对运行点的偏差作为新的状态变量，设置预反馈，从而得到带有干扰的FACTS与励磁非线性模型。然后将上面的MIMO非线性系统干扰抑制控制方法应用于该模型，分别得出SVC与励磁、TCSC与励磁的非线性L:增益干扰抑制协调控制律。所得到的FACTS与励磁协调控制，始终将两者统一考虑，是真正意义上的协调控制。 仿真结果表明所提出的控制方法具有较好的鲁棒性和控制特性，检验了所提出的理论、方法的正确性。
李桂芳[3]2005年在《不确定系统的耗散性和无源性问题研究》文中进行了进一步梳理耗散性和无源性理论由于在系统控制和工程实践中的广泛应用，近年来已成为控制界的研究热点。本论文针对当前耗散性和无源性理论的研究现状，重点研究非线性系统和线性时滞系统的鲁棒耗散性、无源性综合问题，并在耗散性理论框架下研究几乎扰动解耦和非线性H_∞控制问题，提出一些新的解决问题的方法，研究内容如下： 一、研究一类带有凸性不确定参数的非线性系统的自适应反馈无源化问题。利用反演法并结合速度-梯度技巧，设计出使系统从新输入到构造输出无源的自适应控制律。 二、研究一类带有界范数不确定性的仿射非线性系统的鲁棒无源性综合问题。首先，基于非线性矩阵不等式方法得到系统是鲁棒无源的充分条件；然后在此基础上，设计出状态反馈控制器实现闭环系统的鲁棒无源控制。 叁、研究一类带输入-输出馈通项，且控制项系数包含不确定性的仿射非线性系统的鲁棒耗散性综合问题。基于HJI不等式方法给出系统是鲁棒耗散的充分条件；在此基础上，设计出相应的状态反馈控制器，实现闭环系统的鲁棒耗散控制。 四、研究一类单输入非仿射非线性系统的逆最优控制问题，设计出参数化的状态反馈逆最优控制器；进而讨论当系统为耗散系统时的逆最优控制问题，基于耗散性理论，获得系统的最优值函数和最优控制律，并揭示出非线性耗散系统在线性输出反馈意义下稳定性与最优性之间的等价关系。 五、研究一类非最小相位且带有参数不确定性的高阶级连非线性系统的满足稳定性的鲁棒几乎扰动解耦问题。基于输入到状态稳定性理论，在一定的增长条件下，应用李雅普诺夫第二方法，并结合加一个幂积分器的技巧，显式地构造出光滑的状态反馈控制器，使对所有允许的参数不确定性闭环系统是输入到状态稳定的，且从扰动输入到输出的L_2-增益不超过某给定的任意小的值。 六、研究一类可部分反馈线性化且具扰动下叁角结构的非线性参数不确定系统的鲁棒H_∞控制问题。所研究系统的伪零动态是渐进稳定的，且不确定参数是非线性的。在输入到状态稳定性理论框架下，运用李雅普诺夫第二方法构造出状态反馈控制器使得所研究的问题有解。 七、研究状态和控制输入都带有时变时滞的不确定线性系统的基于观测器的
贾秋玲[4]2003年在《非线性系统的鲁棒控制理论及其应用》文中认为近年来，非线性H_∞控制问题备受关注，取得了一系列重要成果，但是仍然有许多工作需要深入去做，相关的理论需要改进，已有的结果也亟待创造性地运用。 本论文从耗散系统原理的角度对非线性H_∞控制理论进行了总结和补充，籍此研究了不确定非线性系统，特别是多时滞非线性系统的H_∞控制问题以及与H_∞控制相关的其他问题，取得了如下成果： 1．探讨了仅存在状态摄动的不确定非线性系统的鲁棒H_∞控制问题，给出了此类系统的状态反馈、输出反馈以及基于观测器的输出反馈的H_∞控制问题有解的充分条件和控制器的设计方法；在此基础上，进一步探讨了同时含有状态摄动和状态导数摄动的不确定非线性系统的鲁棒性能准则设计问题。 2．运用H_∞控制原理研究了多时滞非线性系统的干扰抑制问题，得出了状态反馈和输出反馈控制器的设计方法。特别地，利用线性矩阵不等式方法设计了该类系统的输出反馈控制器，并给出了此类控制器各参数矩阵的计算方法；将H_∞控制原理和自适应设计原理相结合，给出了一类多时滞非线性系统的自适应鲁棒控制和自适应H_∞控制设计。 3．将H_∞控制理论应用到非线性系统的模型简化问题、输出跟踪问题和滤波问题中。探讨了多时滞非线性系统的H_∞模型简化问题，将高阶的不确定多时滞非线性系统分别简化为低阶的线性时滞系统、低阶的线性系统甚至简单的零阶输入输出映射；应用H_∞控制理论解决了受扰非线性系统的输出跟踪问题，给出了分析此类问题的一般方法；总结并说明了H_∞滤波问题可解的充分条件。 4．探讨了非线性系统混合H_2／H_∞控制问题可解的充分条件，并揭示了非线性系统H_2控制、H_∞控制以及混合H_2／H_∞控制问题之间的关系，给出了叁者的统一表达式。 5．应用非线性H_∞和H_2／H_∞控制理论解决了刚体姿态系统和机器人系统的H_∞控制问题、干扰近似解耦问题等，验证了论文有关结论的合理性和有效性。
闫书佳[5]2008年在《基于无源性的船舶直线航迹控制设计》文中认为耗散性系统理论自上世纪70年代提出以来在系统稳定性的研究过程中起到重要的作用。针对不同的供给率，耗散系统理论的侧重点也有所不同。无源控制正是耗散控制理论中供给率为输入输出信号之乘积形式的一个特例，体现了系统在有界输入条件下能量的衰减特性。无源性理论主要用于分析非线性系统的稳定性问题，其稳定性结果由无源系统的稳定性性质得出。事实上，基于李雅普诺夫函数的镇定理论，也可以从无源性的角度加以解释，即在对系统进行镇定时，对李雅普诺夫函数的构造可以转化为对系统无源的存储函数的构造。随着海上运输量的增加，船舶趋向大型化和高速化，导致海上的交通密度不断加大，航行安全越来越受到威胁。与此同时，为了节省燃料消耗，提高营运的经济效益，减轻操作人员的劳动强度，人们开始探索高智能化船舶的研究和开发，可以说这己成为当前世界上主要航运国家的一个重要研究课题。高智能化船舶的基本要求是船舶运航自动化，其中的一个方面便是船舶的航迹控制自动化。本文将无源性系统理论引入船舶直线航迹控制，利用Backstepping设计方法，提出了一种鲁棒全局状态反馈控制器，使得闭环系统是无源且渐近稳定的。同时，运用MATLAB软件进行仿真，验证了在该控制器的作用下，系统在无外界干扰和有外界干扰两种情况中的稳定性。
万勇[6]2013年在《电力系统非线性鲁棒控制设计及其暂态性能的研究》文中研究表明电力系统是一类复杂的强非线性系统,其稳定性直接关乎人们的日常生产和生活。随着电力科学技术的发展,现代电力系统的组成和结构逐渐变得多样化和复杂化,人们对电力系统稳定性的要求越来越高,因此,传统的电力系统控制方法往往无法满足这种需求。近年来,自动控制科学技术取得了长足进步,为电力系统领域提供了先进的控制技术,特别是为增强电力系统的稳定性和鲁棒性以及改进电力系统的暂态性能提供了理论和技术支撑。在这种背景下,本文研究了电力系统非线性鲁棒控制,提出了几种新的控制设计方案,较大程度上提高了电力系统的暂态性能。本文所做的主要工作归纳如下：第2章,研究了带有超导磁储能系统(superconducting magnetic energy storage,简称SMES)的单机无穷大电力系统的镇定问题,同时设计了发电机励磁控制器和SMES控制器。由于该对象模型属于非严格反馈型,因此传统的backs tepping方法失效,为了解决这一问题,我们针对一类一般的n阶不确定非严格反馈型非线性系统提出了一种扩展backstepping方法。然后,将所提方法应用在电力系统对象模型上,同时设计了发电机励磁控制器和SMES控制器以镇定功角、发电机端电压并抑制功率振荡。另外,通过在设计过程中引入K类函数,有效改进了电力系统的暂态性能和稳态性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。第3章,研究了带有SMES的单机无穷大电力系统的H∞控制问题,同时设计了发电机励磁控制器和SMES控制器。在控制系统设计中,我们从实际应用的角度出发,采用了一种新的电力系统等效模型,避免了无穷大母线电压无法测量的问题,而且同时考虑了励磁机动态和未知外界干扰以及电力系统暂态性能的改进。显然,同时考虑上述实际问题进行控制器设计是很有挑战性的。因此,我们提出了一种新的控制系统设计方案,解决了带有SMES的电力系统鲁棒控制问题。首先,从能量的角度,我们应用互联和阻尼分配控制(interconnection and damping assignment,简称IDA)方法获得期望的互联矩阵和耗散矩阵以提高电力系统的暂态性能。接下来,为了实现期望的结构矩阵,一个关键的步骤是求解偏微分方程组,但是由于我们考虑了励磁机动态,使得该偏微分方程组无法求解,传统IDA方法失效,因此我们在设计过程中引入了虚拟控制思想,解决了这一问题。然后,为了提高闭环系统的鲁棒性,我们设计了电力系统H∞控制器。仿真结果验证了所设计控制器的有效性。第4章,针对带有静止无功补偿器(static var compensator,简称SVC)的单机无穷大电力系统的鲁棒镇定问题,提出了一种新的控制系统设计方案。设计过程中,我们考虑了无穷大母线电压、发电站内部和外部电抗的不确定性。首先,我们针对标称电力系统利用浸入与不变控制方法设计了励磁控制输入和SVC控制输入。然后,通过分别采用间接浸入与不变自适应控制技术和双时标鲁棒再设计技术所得到的参数更新律和滤波器对上述控制输入量进行了再设计。另外,我们还引入了K类函数,使得电力系统的暂态性能和稳态性能得到了显着提高。仿真结果表明所设计控制器可以有效改善系统性能。第5章,同时设计了锅炉燃料控制、汽轮机主汽门开度控制和发电机励磁控制,解决了考虑锅炉-汽轮机动态的多机电力系统的镇定问题。由于所研究系统涉及各个发电机单元之间的耦合作用,而且含有多个不确定参数,因此,基于自适应backstepping方法,设计了分散自适应协作控制器。而且,除了需要保证电力系统功角稳定性,抑制功率振荡这些以外,提高电压质量也是电力系统一个重要的研究课题。因此,我们利用全局控制技术同时保证了电力系统功角稳定性和良好的电压调节性能。另外,我们通过引入状态受限控制很大程度上改进了电力系统暂态性能。仿真结果表明所设计控制器是有效的。最后是全文的总结以及展望。
曾蓉[7]2009年在《基于无源性理论的状态反馈控制》文中研究表明实际工程领域遇到的系统大多都是非线性系统,并且由于各种原因都带有一定的不确定性,因此非线性不确定系统的控制问题是控制领域的一个重大课题。目前,在非线性系统的状态反馈镇定方面的理论研究中,经常采用微分几何和Backstepping方法为非线性系统设计状态反馈镇定控制器,但主要针对具有叁角结构的非线性系统,对于其他类型的非线性系统,关于其动态输出反馈设计的成果还较为少见。近年来,无源性理论被广泛的应用于非线性系统的研究,在非线性镇定问题上取得了大量成果。但是由于使系统无源化的充要条件是系统相对阶为1且是弱最小相位的(零动态稳定),而一般非线性系统很难达到这一条件,在很大程度上束缚了无源性在非线性控制领域的应用。首先,本文分析了非线性不确定系统控制的发展状况,指出研究非线性不确定系统的稳定跟踪控制具有重大意义。其次,针对一类含有未知参数的本质非线性系统,提出了一种基于状态反馈的无源控制对策,克服了相对阶为1的束缚,解决了非线性系统的稳定性和输出跟踪问题。文中对自适应状态反馈和非自适应状态反馈分别进行了研究,设计了非自适应无源镇定控制器、输出跟踪控制器和自适应无源镇定控制器、输出跟踪控制器,并利用输出信号作为控制信号,保证了闭环系统稳定,实现了系统全局输出跟踪且所有信号全局一致有界。文中通过仿真算例验证了提出控制方案的有效性,表明系统具有较强的稳定性和跟踪特性。最后,本文通过跟踪阶跃信号对比了系统在两种控制器作用下的动态调节性能。仿真结果表明,自适应控制系统具有更强的跟踪性和动态调节性。
邹彪[8]2011年在《基于耗散系统原理的STATCOM与发电机励磁鲁棒稳定控制研究》文中研究说明电力系统是一个典型的高维非线性动态系统。随着大型电力系统互联发展,增强了电力系统的复杂性和非线性程度。另一方面,随着电力电子技术的发展和计算机运算能力的提高,越来越多的新技术、新设备和新策略被应用于电力系统的运行控制中。STATCOM作为灵活交流输电系统的一种新设备被广泛地应用到电力系统中,它可以有效地提高系统输电容量,增强系统稳定,改善电能质量,但同时也增加了系统的复杂程度和控制难度。所以稳定性分析是电力系统规划和运行中重要的任务之一。为提高电力系统运行的稳定性,除应对电网进行合理的规划、建设采取必要的措施外,最主要的就是对相关部件采取有效的控制手段。因此,STATCOM与电力系统励磁的控制设计研究具有十分重要的意义。为了改进和提高电力系统的稳定控制技术,人们对系统模型及控制方法进行了大量的研究工作。发电机励磁控制一直以来都是提高电力系统稳定性最经济最有效的手段之一,但大部分控制励磁系统都是基于电力系统在某个运行点的线性化模型而进行设计的线性控制规律。在电力系统的实际运行中,由于存在着各种不确定性因素,而且干扰对控制系统的影响很大,应该考虑降低干扰对系统的影响,使干扰输入对系统输出的影响足够小,这也就是电力系统的鲁棒非线性控制问题。电力系统的鲁棒非线性控制对提高稳定性,改善系统动态能有着十分重要的意义。另外,耗散系统原理研究的不断发展对分析电力系统提供了新的视角和方法,因此有必要基于耗散系统原理研究成果,完全考虑系统的非线性特性,设计电力系统的非线性控制器。本文针对具有STATCOM的发电机励磁系统,利用非线性控制的基本原理和控制方法,结合电力系统的特点,针对各种系统装置,建立并推导系统的合适数学模型。然后采用无源协调控制思想和反步法,研究设计了STATCOM和发电机励磁的协调控制器,有效提高了系统的暂态稳定性能。最后介绍了微分代数理论的基本概念,并将前面的研究成果推广到非线性微分代数系统,用它来描述复杂电力系统动态特性。将单机模型推广到多机电力系统,尝试建立能够反映系统拓扑特性的不确定结构保持电力系统模型。
庞洪博[9]2016年在《基于耗散性理论的切换非线性系统的输出调节及鲁棒控制》文中指出切换系统是一类重要的混杂系统。因其有广泛的工程应用背景而受到了学者们的关注。另一方面,耗散性理论是非线性系统分析和设计的有力工具。特别是无源性作为控制系统的一个重要特性,早已广泛地应用于非线性系统的分析与设计中,并已形成系统的理论体系。但对于切换系统耗散性的研究,尤其是不确定切换系统,尚未形成系统的理论,许多问题亟待解决。本文主要研究切换非线性系统的耗散性及基于耗散性的镇定、输出调节、干扰抑制等问题。本文不要求切换非线性系统的子系统都具有耗散性(或无源性),利用多存储函数方法和平均驻留时间等方法解决了切换非线性系统的反馈无源化、干扰抑制、自适应镇定及输出调节等问题。本文主要结果都给出了理论证明并用数值例子来说明其有效性。本论文的主要研究内容概括如下:第二章利用多存储函数方法来研究具有结构不确定性的切换非线性系统的鲁棒无源性、反馈无源化及全局镇定问题。首先,给出了切换非线性系统鲁棒无源的概念,并证明了严格鲁棒无源的系统是可镇定的。其次,在每个子系统均不是鲁棒无源或能够鲁棒反馈无源化的情况下,设计了子系统控制器和依赖于系统状态的切换律,使得闭环系统是无源的。最后,在每个子系统均不能递归反馈无源化的情况下,设计了依赖于系统状态的切换律,把递归反馈无源化技术应用到切换系统并解决了镇定问题,克服了子系统相对阶为1和最小相位的局限性。第叁章提出了切换非线性系统无源性的概念并讨论了具有参数不确定性的切换非线性系统的自适应反馈无源化、自适应镇定及干扰抑制问题。本章分为两部分,第一部分主要解决基于切换非线性系统自适应反馈无源化的镇定问题。首先,即使每个子系统均不能自适应反馈无源化,仍能够设计子系统自适应控制器和依赖于系统状态切换律,使得闭环系统是无源的。然后,在每个子系统均不能递归反馈无源化的情况下,设计了依赖于系统状态的切换律和子系统自适应控制器使得闭环切换系统是无源的,并利用输出反馈控制解决镇定问题。所设计的控制器和切换律都是递归构造的。每个子系统都有各自的自适应律,降低了共同的自适应律所带来的保守性。第二部分主要解决基于自适应反馈无源化的干扰抑制问题。首先,设计子系统自适应控制器和依赖于系统状态的切换律,使得相应的闭环系统是无源的。其次,利用再设计思想解决镇定和干扰抑制问题。最后,设计自适应反馈控制器和依赖于系统状态的切换律解决了级联系统的干扰抑制问题。所设计的切换律允许驱动切换系统和被驱动切换系统异步切换。第四章利用平均驻留时间方法和子系统的拟无源性解决了具有参数不确定性的切换非线性系统的自适应镇定问题。首先,提出了切换非线系统实用稳定性的概念。在至少一个子系统是拟无源的前提下,利用平均驻留时间方法得到闭环系统的实用稳定性。其次,在至少一个子系统能够递归反馈无源化的前提下,利用递归反馈无源化技术,设计自适应控制器使得闭环系统在平均驻留时间意义下是实用稳定的,即系统状态和参数估计误差收敛到一个小球内,且可以通过设计参数调整小球半径的大小。最后,在至少一个子系统能够自适应输出反馈拟无源化的前提下,利用平均驻留时间方法解决了自适应输出反馈镇定问题,所设计的输出反馈控制器不依赖于任何观测器。第五章研究了切换非线性系统增长(Q,S,R)-耗散性以及利用多存储函数方法分析切换非线性系统的增长稳定性。首先,提出了切换非线性系统的增长(Q,S,R)-耗散性的概念,并给出了判定增长(Q,S,R)-耗散的切换非线性系统的增长稳定性条件;其次,在不要求每个子系统是增长(Q,S,R)-耗散的前提下,设计依赖于系统状态的切换律使得切换非线性系统是增长(Q,S,R)-耗散的;最后,通过设计依赖于系统状态的切换律保证切换系统的增长(Q,S,R)-耗散性在反馈连接下是不变的。第六章在不要求每个子系统的输出调节是可解的前提下,利用增长无源性解决了切换非线性系统的输出调节问题。本章分为两部分,第一部分,在至少一个子系统能够反馈增长无源的前提下,利用平均驻留时间方法分别解决了全息反馈输出调节和误差反馈输出调节问题。解决误差反馈输出调节问题的关键在于设计一个切换内模。这个切换内模的所有子系统都具有增长无源性且可以与被控系统异步切换,从而增加了设计的自由度。第二部分,即使所有子系统都不是增长无源的,设计切换律和子系统的控制器解决了全息反馈输出调节问题。首先,提出了增长无源的概念,且给出了判定切换非线性系统增长无源性的充分条件。其次,设计了依赖于系统状态的切换律和子系统的控制器使得相应的闭环系统是增长无源的。最后,利用所建立的切换非线性系统的增长无源理论解决了全息输出调节问题。最后是全文的结论和展望。
张良[10]2007年在《复杂系统鲁棒耗散控制》文中认为在鲁棒控制理论中,不确定系统的概念是相当重要的。同时,时滞现象广泛存在于实际控制系统中,时滞的存在使得系统的分析和综合变得更加复杂和困难,所以对不确定时滞系统的研究一直都是控制工程领域的一个热点问题。本文考虑了不确定时滞系统的二次稳定性问题,基于全面的耗散供给率,采用线性矩阵不等式方法,对不确定时滞系统的鲁棒耗散控制进行了深入研究。针对不同模型的时滞系统鲁棒耗散控制进行研究,本论文的工作内容有以下几方面:首先,讨论了基于观测器的鲁棒控制器的设计问题,通过求解LMI给出了系统基于观测器的鲁棒可镇定充分条件以及相应的鲁棒镇定控制器的设计方法;研究了基于观测器的中立型时滞系统的H∞控制问题,给出了相应的标称系统的稳定性准则;通过引入基于观测器设计鲁棒控制器的思想,本文给出了基于二次能量函数的状态反馈镇定控制器存在的充分条件,并通过解代数矩阵方程,得到保守性小的结果,最后用实例验证了方案的可行性。其次,借助线性矩阵不等式理论,通过引入一类Lyapunov函数,讨论了一类中立时滞系统的鲁棒控制问题,并基于耗散控制理论,进一步研究了线性中立不确定时滞系统的鲁棒控制问题,提出了耗散控制器的设计方法。以线性矩阵不等式形式给出结论,状态反馈控制器的增益矩阵借助Matlab的LMI工具箱求解。最后,在研究线性时滞系统的基础上,考虑了一类非线性不确定时滞系统的鲁棒耗散控制问题,系统中的非线性不确定参数均假定为范数有界的,采用Lyapunov函数的方法,给出非线性不确定系统严格耗散的充分条件;讨论了非线性中立时滞系统的鲁棒耗散控制问题,同样获得了鲁棒稳定的充分条件,并通过实例验证了定理的可行性。
参考文献：
[1]. 基于耗散系统原理的非线性系统鲁棒镇定和镇定问题研究[D]. 叶华文. 西北工业大学. 2001
[2]. 基于耗散理论的电力系统鲁棒非线性控制研究[D]. 兰海. 哈尔滨工程大学. 2004
[3]. 不确定系统的耗散性和无源性问题研究[D]. 李桂芳. 南京理工大学. 2005
[4]. 非线性系统的鲁棒控制理论及其应用[D]. 贾秋玲. 西北工业大学. 2003
[5]. 基于无源性的船舶直线航迹控制设计[D]. 闫书佳. 大连海事大学. 2008
[6]. 电力系统非线性鲁棒控制设计及其暂态性能的研究[D]. 万勇. 东北大学. 2013
[7]. 基于无源性理论的状态反馈控制[D]. 曾蓉. 哈尔滨理工大学. 2009
[8]. 基于耗散系统原理的STATCOM与发电机励磁鲁棒稳定控制研究[D]. 邹彪. 上海交通大学. 2011
[9]. 基于耗散性理论的切换非线性系统的输出调节及鲁棒控制[D]. 庞洪博. 东北大学. 2016
[10]. 复杂系统鲁棒耗散控制[D]. 张良. 大庆石油学院. 2007
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