具有隨機(jī)逆動(dòng)態(tài)的非線性隨機(jī)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、ADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofDoctorofEngineeringByXinYuSupervisedbyProfYuqiangWuSchoolofAutomationSoutheastUniversityMay2012SⅣr，蛤WS、，k刪掣m砌mmm比吼A弘咿哪聊臟Ce鋤恤恍1S韁T■l■口L盟|墾瞅礎(chǔ)!耄脅羆m眥礎(chǔ)燃摘要非線性系統(tǒng)控

2、制器設(shè)計(jì)一直是系統(tǒng)控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，同時(shí)，由于缺乏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，也是系統(tǒng)控制領(lǐng)域的一個(gè)研究難點(diǎn)。非線性隨機(jī)系統(tǒng)，作為非線性系統(tǒng)的重要組成部分，由于考慮了系統(tǒng)外部白噪聲的影響，具有廣泛的應(yīng)用背景，但是由于隨機(jī)噪聲的引入，使得系統(tǒng)的狀態(tài)往往是很復(fù)雜的隨機(jī)過(guò)程。因此，“非線性”與“隨機(jī)”成為了非線性隨機(jī)控制理論研究的兩個(gè)難點(diǎn)。正是由于這一原因，非線性隨機(jī)系統(tǒng)的控制問(wèn)題具有一定的挑戰(zhàn)性，并且控制器設(shè)計(jì)與性能分析要比確定系系統(tǒng)要復(fù)雜、困難

3、的多。本文針對(duì)幾類具有隨機(jī)逆動(dòng)態(tài)的隨機(jī)非線性系統(tǒng)，提出了一些新的概念，發(fā)展了一些基本分析工具，研究了幾類控制器的設(shè)計(jì)問(wèn)題，主要成果包括：1、利用隨機(jī)Barbalat弓I理，給出了隨機(jī)LaSaUe定理新的證明；研究SilSS隨機(jī)系統(tǒng)的改變供應(yīng)率的方法，發(fā)展了SilSStJx增益類條件，并討論了它們之間的關(guān)系；針對(duì)一類具有SilSS隨機(jī)逆動(dòng)態(tài)的非線性隨機(jī)系統(tǒng)，利用隨機(jī)LaSalle定理和SilSSdx增益類條件，設(shè)計(jì)了部分狀態(tài)反饋控制器，使

4、得到閉環(huán)隨機(jī)系統(tǒng)依概率全局(漸近)穩(wěn)定，并且解過(guò)程是幾乎必然有界的。2、針對(duì)一類具有SilSS逆動(dòng)態(tài)的非線性隨機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步研究了其輸出反饋調(diào)節(jié)控制問(wèn)題。利用SilSSdx增益類條件減弱了非線性隨機(jī)系統(tǒng)中漂移項(xiàng)和擴(kuò)散項(xiàng)的非線性約束條件，在較弱的條件下，設(shè)計(jì)自適應(yīng)輸出反饋控制器，使得閉環(huán)隨機(jī)系統(tǒng)的解過(guò)程幾乎必然有界，并且系統(tǒng)的輸出依概率1漸近調(diào)節(jié)到零點(diǎn)。3、針對(duì)一類具有未知虛擬控制系數(shù)和未建模隨機(jī)動(dòng)態(tài)交互作用的非線性隨機(jī)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，研究其分

5、散自適應(yīng)輸出反饋控制問(wèn)題。首次給出了具有未知虛擬控制系數(shù)的非線性隨機(jī)系統(tǒng)的輸出反饋控制方法；對(duì)于非線性隨機(jī)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，其非線性關(guān)聯(lián)項(xiàng)不僅包含每個(gè)子系統(tǒng)的輸出，而且包含每個(gè)子系統(tǒng)的未建模隨機(jī)動(dòng)態(tài)，設(shè)計(jì)了分散自適應(yīng)輸出反饋控制器，使得閉環(huán)系統(tǒng)的解過(guò)程幾乎必然有界，并且系統(tǒng)的輸出和狀態(tài)依概率l漸近調(diào)節(jié)到零點(diǎn)。4、進(jìn)一步研究積分輸入狀態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)改變供應(yīng)率的方法，通過(guò)反例的構(gòu)造討論了所給條件的必要性。采用積分反推設(shè)計(jì)與改變iISS供應(yīng)率相結(jié)合的方法