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不确定非线性系统的输出反馈控制

作　者: 王楠楠
导　师: 王强德
学　校: 曲阜师范大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 非线性系统控制方向输出反馈高增益观测器 Back-stepping设计方法 Nussbaum函数增益率
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

非线性系统的控制问题是目前控制界研究的一个重要课题。总的来说,我们在有关非线性系统的状态反馈控制方面已经取得了大量的研究成果,但是相比较而言,在非线性系统的输出反馈控制方面所取得的成果却甚微,许多问题还有待于进一步研究。特别是具有严格反馈控制结构且带有未知控制方向的一类非线性系统的输出反馈控制设计问题和带有常增益率的一类不确定非线性系统的全局输出反馈稳定问题,我们更需要深一步的加以讨论与研究。本篇论文主要研究的就是这两种非线性系统的输出反馈控制问题。论文按照以下结构组织：第一章：介绍所研究课题的背景知识,国内外相关研究状况和本课题研究的理论意义和实际应用,并说明本文的主要工作。第二章：介绍了本篇论文所涉及到的相关基础理论知识。主要包括一些基本的概念,相关的理论以及引理。具体来讲主要介绍了控制Lyapunov函数的定义,Nussbaum函数的定义以及相关引理。另外,重点介绍了Back-stepping设计方法在非线性系统中的应用。第三章：研究了一类带有未知控制方向的不确定非线性系统的输出反馈自适应控制问题。由于系统的控制方向未定,因而我们引入Nussbaum函数的概念。Nussbaum函数对于解决这种系统的控制问题有很大的优势第四章：研究了带有依赖于输出的增益率的一类不确定非线性系统的全局输出反馈稳定问题。该系统更具有一般性,通过设计高增益观测器以及相应的误差系统分析,利用递归步骤设计出了相应的控制器,从而解决了系统的全局稳定问题。第五章：对论文内容进行总结,并提出进一步研究的方向

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 课题的研究背景  7-8
  1.2 自适应控制发展概述  8
  1.3 非线性系统控制概述  8-10
    1.3.1 非线性系统  8-9
    1.3.2 不确定非线性系统  9-10
第二章基础理论介绍  10-17
  2.1 控制LYAPUNOV函数  10-11
  2.2 BACK-STEPPING设计方法  11-15
    2.2.1 引言  11
    2.2.2 非线性系统中的Back-stepping设计方法  11-15
  2.3 NUSSBAUM函数  15-17
第三章带有未知控制方向的一类非线性系统的输出反馈自适应控制  17-29
  3.1 引言  17-18
  3.2 问题描述  18
  3.3 输出反馈自适应控制设计  18-24
    3.3.1 状态转移  18-19
    3.3.2 观测器设置  19
    3.3.3 控制器设计  19-24
  3.4 仿真实例  24-29
第四章带有仅仅依赖于输出的增益率的一类不确定非线性系统的全局输出反馈稳定控制  29-40
  4.1 引言  29
  4.2 问题描述  29-31
  4.3 观测器和误差系统  31-38
    4.3.1 动态高增益观测器设计  31-32
    4.3.2 误差系统分析及控制器设计  32-35
    4.3.3 稳定性分析  35-37
    4.3.4 控制算法设计  37-38
  4.4 仿真  38-40
第五章总结与展望  40-41
参考文献  41-44
致谢  44

不确定非线性系统的输出反馈控制

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