一类具有非光滑输入特性的随机高阶非线性系统的有限时间镇定

发布时间：2021-04-14 05:17

　　近些年来,随着工程应用中需要控制的实际系统中普遍存在非线性,非光滑输入,以及外部随机干扰,因此许多的确定性模型并不能在高性能要求的工程中应用。鉴于此,随机高阶非线性系统的控制问题得到了广泛的研究。与此同时,由于有限时间稳定的闭环系统相比于传统Lyapunov意义下渐进稳定的系统,不仅精度高,而且具有更好的抗干扰性,并且在设计过程中更加充分的考虑系统期望的暂态性能,因此有限时间镇定问题也成为了现在的研究热点。本文基于有限时间稳定性理论,增加幂积分法,齐次系统理论,研究了一类具有非光滑输入特性的随机高阶非线性系统的有限时间镇定问题。本文主要工作包含以下三个方面。首先研究了一类随机非线性系统的几乎必然有限时间状态反馈控制问题,设计了一个光滑的状态反馈控制器,使得所研究的随机非线性系统几乎必然有限时间稳定。运用增加幂积分方法,设计了状态反馈控制器,保证相应的闭环系统是几乎必然全局有限时间稳定的。最后通过一组数值仿真,验证了该章设计控制方法的有效性。其次研究了一类时变随机高阶非线性系统的全局有限时间镇定问题,所研究的系统非线性特征是低阶的。首先给出了非线性函数的约束,接下来通过增加幂积分方法建立... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

闭环系统(3-47)和(3-48)的状态

图 3-1 闭环系统(3-47)和(3-48)的状态图 3-2 闭环系统(3-47)和(3-48)的控制输入图 3-1 和图 3-2 分别为系统的状态和控制输入响应图像。根据图像我们可以看出系统（3-47）运用设计的控制器能够在有限时间收敛，系统得以镇定。3.5 本章小结本章针对一类随机非线性系统设计了一种基于增加幂积分的反推方法的有限时间状态反馈控制器。根据分析，本章所设计的方法能够使得原系统与所设计的状态反馈控制器构成的闭环系统达到几乎必然全局有限时间镇定。在控制器的设计过程中，建立了运用反推的迭代算法，在归纳步中，通过选取一个辅助的李雅普诺夫函数，并通过对其二阶微分展开式的各项进行放缩，证明了原系统的李雅

闭环系统(4-44)和(4-45)的状态


本文编号：3136738