Lipschitz非線(xiàn)性系統(tǒng)狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì).pdf

1、觀測(cè)器設(shè)計(jì)問(wèn)題在過(guò)去的幾十年里一直是控制理論的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。在實(shí)際工程中，非線(xiàn)性是普遍存在的。針對(duì)于非線(xiàn)性系統(tǒng)，很多有效的控制方法正是通過(guò)狀態(tài)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是或者由于狀態(tài)不易測(cè)量，或者出于測(cè)量設(shè)備在經(jīng)濟(jì)上和使用上的限制，使得不可能在實(shí)際中獲得系統(tǒng)的全部狀態(tài)變量。在這種情況下就需要采用狀態(tài)觀測(cè)器來(lái)精確重構(gòu)系統(tǒng)的全部狀態(tài)信息。對(duì)于線(xiàn)性系統(tǒng)，觀測(cè)器的設(shè)計(jì)已經(jīng)非常成熟，Luenberger觀測(cè)器和Kalman濾波器對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題給出了完善的討論

2、。但是對(duì)于非線(xiàn)性系統(tǒng)，觀測(cè)器的設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，仍然沒(méi)有一個(gè)通用的設(shè)計(jì)方法，必須針對(duì)不同的非線(xiàn)性采取不同的設(shè)計(jì)方法。本文主要討論了一類(lèi)Lipschitz非線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)，主要的研究?jī)?nèi)容如下： (一)輸出相對(duì)于狀態(tài)為線(xiàn)性時(shí)的情形： ①采用基于Lyapunov方程求解的方法給出了此類(lèi)觀測(cè)器漸近收斂充分條件的另外一種證明過(guò)程，簡(jiǎn)化了相關(guān)文獻(xiàn)的討論。②采用Lyapunov方法給出了觀測(cè)器漸近收斂的更一般充分條件的另外一

3、種證明，并采用LMI技術(shù)進(jìn)行了觀測(cè)器增益矩陣的合理選取，使得結(jié)論非常直觀的同時(shí)又使得觀測(cè)器增益矩陣的選取非常簡(jiǎn)便。⑨完全采用LMI技術(shù)討論了此類(lèi)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)，使得結(jié)果最大程度上減少了盲目性和保守性。并在此基礎(chǔ)上給出了求解最大Lipschitz常數(shù)的兩種算法。 (二)輸出相對(duì)于狀態(tài)為非線(xiàn)性時(shí)的情形： ①采用基于Lyapunov方程求解的方法給出了此類(lèi)觀測(cè)器漸近收斂的充分條件。②采用求解誤差動(dòng)態(tài)方程的方法給出了觀測(cè)器漸近收斂