| 【中文题名】 | 基于L_p增益的非线性系统鲁棒控制方法研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-9-16 |
| 【中关键词】 | 结构不确定性,非线性,弥增益,鲁棒,NLMI,ISS |
| 【英关键词】 | structured uncertainty, nonlinear system, L_pgam , robust, NLMI, ISS, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>自动控制理论>> |
| 【论文摘要】 | 本文基于结构L_p增益奇异值方法，研究了结构不确定非线性系统的鲁棒性分析与综合问题，并以一些新的观点重新看待非线性H_∞问题，讨论了其它增益问题与非线性H_∞问题的内在联系。
基于结构L_2增益奇异值进行的鲁棒分析与鲁棒综合，其基本依据是奇异值的边界特性，本文针对奇异值的上界特性给予了证明。本文重点研究了鲁棒稳定问题，得到了鲁棒稳定的充分条件，并讨论了保守性的影响。研究表明鲁棒分析中存在的保守性不仅和不确定性的结构有关，还和标称系统的输入有关。鲁棒性能问题、鲁棒综合问题都转化为鲁棒稳定问题，使得分析与综合问题统一起来。对于一类结构不确定非线性仿射系统，直接利用了鲁棒稳定定理与鲁棒性能定理，并把结论都表述成非线性矩阵不等式(NLMI)的形式。
本文以各种新的观点重新看待非线性H_∞控制问题。研究表明系统的无源性问题可以化为一个与之对应系统的L_2增益问题，本文利用Backstepping递推方法对一类具有特殊结构的非线性系统进行无源化设计；对于更为一般的L_p增益问题，证明了在某种条件下L_p增益问题间是等价的；讨论了以ISS观点看待稳定性的思想，并把系统ISS问题转化为相应系统的L_2... |
| 【论文题纲】 |
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第1章 绪论 |
6-11 |
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1.1 结构不确定非线性系统鲁棒控制的研究意义 |
6 |
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1.2 非线性鲁棒控制的发展 |
6-9 |
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1.2.1 非线性系统控制 |
7 |
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1.2.2 鲁棒控制 |
7-8 |
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1.2.3 具有结构不确定性的非线性鲁棒控制 |
8-9 |
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1.3 本文的主要内容 |
9-11 |
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第2章 结构L_p增益奇异值及其上界特性 |
11-18 |
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2.1 预备知识 |
11-15 |
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2.1.1 线性系统中的结构奇异值及其特性 |
12-13 |
|
2.1.2 L_p增益 |
13-14 |
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2.1.3 鲁棒I／O稳定与小增益定理 |
14-15 |
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2.2 结构L_p增益奇异值与奇异值上界特性 |
15-17 |
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2.2.1 结构L_p增益奇异值 |
15-16 |
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2.2.2 结构L_p增益奇异值上界特性的证明 |
16-17 |
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2.3 小结 |
17-18 |
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第3章 结构不确定非线性系统的鲁棒性分析与综合 |
18-32 |
|
3.1 预备知识 |
18-20 |
|
3.2 鲁棒稳定性分析 |
20-26 |
|
3.1.2 鲁棒稳定定理 |
20-23 |
|
3.1.3 仿射系统的鲁棒稳定性分析 |
23-26 |
|
3.3 鲁棒性能分析 |
26-29 |
|
3.3.1 鲁棒性能定理 |
27-28 |
|
3.3.2 仿射系统的鲁棒性能问题 |
28-29 |
|
3.4 鲁棒综合 |
29-31 |
|
3.3.1 状态反馈解 |
29-31 |
|
3.5 小结 |
31-32 |
|
第4章 非线性H_∞问题与无源性、增益和逆最优问题的联系 |
32-51 |
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4.1 无源性与L_2增益 |
32-38 |
|
4.1.1 基础知识 |
33-34 |
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4.1.2 非线性H_∞问题与无源性问题的转换 |
34-35 |
|
4.1.3 一类非线性串级系统的无源化控制 |
35-38 |
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4.2 L_p增益及其之间的联系 |
38-44 |
|
4.2.1 基础知识 |
39-41 |
|
4.2.2 L_p增益问题之间的关系 |
41-43 |
|
4.2.3 输入-状态L_p稳定性 |
43-44 |
|
4.3 输入-状态稳定性的观点 |
44-49 |
|
5.3.1 基本知识 |
44-46 |
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4.3.2 ISS的思想 |
46-48 |
|
4.3.3 ISS与非线性L_2增益问题 |
48-49 |
|
4.4 逆最优H_∞问题 |
49-50 |
|
4.5 小结 |
50-51 |
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第5章 结束语 |
51-53 |
|
参考文献 |
53-57 |
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致谢 |
57 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.387200 |
