随机非线性系统的若干控制问题研究

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jason008_xu
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在利用Lyapunov稳定性理论对随机非线性系统设计全局稳定控制器时,即使对简单的线性定常系统,闭环系统也会变成高度非线性方程,而由此闭环系统所给出的输入-输出信号往往又是很复杂的随机过程,所以,“非线性”与“随机”是控制理论研究的困难所在。正是由于这一根本原因,控制理论的许多最典型而又最基础的问题长期以来悬而未决。因此,随机非线性系统控制的基础理论问题的研究具有一定挑战性,同时这一问题在实际应用中也很重要,非常值得我们深入研究。本文研究了几类高阶随机非线性系统的状态反馈镇定问题。主要成果包括:一、针对一类具有随机逆动态、且既不能被反馈线性化又关于控制输入非仿射的高阶随机非线性系统,首次研究了状态反馈镇定问题。在一些比较弱的假设条件下,所设计的光滑状态反馈控制器保证了闭环系统在[0,∞)内几乎处处存在唯一强解,平衡点依概率全局渐近稳定,并且所有的状态几乎处处调节到零。二、研究了一类控制系数上下界未知的高阶随机非线性系统的自适应状态反馈镇定问题。在一些合理的假设条件下,所设计的自适应状态反馈控制器保证了随机闭环系统在[0,∞)上几乎处处存在唯一解,平衡点依概率全局稳定,闭环系统的所有状态几乎处处调节到零。三、研究了一类具有非线性参数的高阶随机非线性系统的自适应状态反馈镇定问题。通过运用参数分离原理和一些巧妙的代数方法,选取适当的Lyapunov函数,所设计的自适应状态反馈控制器保证了闭环系统对任意初始值几乎处处存在唯一解,平衡点依概率全局稳定且状态几乎处处调节到零。四、针对一类高阶随机非线性系统(6.1.1),其中光滑函数fi(·)的上界除依赖状态x1,…,xi和z外,还依赖状态xi+1,研究了自适应状态反馈控制问题。通过选择适当的Lyapunov函数,本章所设计的控制器保证了闭环系统在[0,∞)上几乎处处存在唯一解,且平衡点是依概率全局稳定的。五、结合确定性环境下的输入状态稳定性,所提出的随机系统的依概率输入状态稳定性概念及Lyapunov稳定性判据,对随机非线性系统控制器的设计以及稳定性分析起重要作用。
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