多類不確定分布參數(shù)系統(tǒng)自適應(yīng)鎮(zhèn)定.pdf

1、本文主要針對(duì)多類不確定系統(tǒng)，包括不確定熱方程、帶有不確定擴(kuò)散主導(dǎo)的執(zhí)行器動(dòng)態(tài)的ODE系統(tǒng)、不確定耦合PDE-ODE系統(tǒng)，研究其自適應(yīng)鎮(zhèn)定問題.此外，還研究了一類帶有空間變系數(shù)的耦合PDE-ODE系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和輸出反饋鎮(zhèn)定問題.具體地，本文的主要研究內(nèi)容分為如下四部分:
　　 一、不確定熱方程自適應(yīng)鎮(zhèn)定該部分內(nèi)容是本文的第二章，主要研究了帶有不確定控制系數(shù)和邊界擾動(dòng)的熱方程的自適應(yīng)鎮(zhèn)定問題.利用Lyapunov直接法，給出了自適

2、應(yīng)狀態(tài)反饋控制器的顯式形式，保證閉環(huán)系統(tǒng)所有狀態(tài)是有界的，且原始系統(tǒng)狀態(tài)是L2穩(wěn)定的，特別是當(dāng)擾動(dòng)消逝時(shí)，原始系統(tǒng)狀態(tài)收斂到零.值得指出的是，構(gòu)造的控制器僅需要熱方程在某端點(diǎn)處的測(cè)量值，降低了已有文獻(xiàn)的測(cè)量負(fù)擔(dān).此外，通過靈活選取參數(shù)調(diào)節(jié)律的初始值，適當(dāng)放寬了相關(guān)文獻(xiàn)中相容性條件對(duì)系統(tǒng)初始條件的限制.
　　 二、帶有不確定擴(kuò)散主導(dǎo)的執(zhí)行器動(dòng)態(tài)的ODE系統(tǒng)自適應(yīng)鎮(zhèn)定該部分內(nèi)容是本文的第三、四章.其中，第三章研究了帶有不確定擴(kuò)散主導(dǎo)

3、的執(zhí)行器動(dòng)態(tài)的ODE系統(tǒng)自適應(yīng)狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定問題.與相關(guān)文獻(xiàn)相比，所研究的系統(tǒng)具有較嚴(yán)重的不確定性，因而所研究問題更難以解決.首先通過引入一無窮維狀態(tài)變換，原始系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)關(guān)鍵的目標(biāo)系統(tǒng).由此目標(biāo)系統(tǒng)出發(fā)更方便進(jìn)行控制設(shè)計(jì)與閉環(huán)系統(tǒng)性能分析.然后通過確定等價(jià)原理等相關(guān)自適應(yīng)技術(shù)給出了自適應(yīng)狀態(tài)反饋控制器的顯式形式，保證閉環(huán)系統(tǒng)所有狀態(tài)有界且原始系統(tǒng)狀態(tài)收斂到零.第四章研究了帶有不確定擴(kuò)散主導(dǎo)的執(zhí)行器動(dòng)態(tài)的ODE系統(tǒng)自適應(yīng)輸出反饋鎮(zhèn)定問題

4、.與上一章要求執(zhí)行器狀態(tài)完全可測(cè)不同，該章僅要求執(zhí)行器某邊界值可量測(cè)，增大了控制設(shè)計(jì)的難度.首先通過構(gòu)造狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)不可測(cè)狀態(tài)，之后利用無窮維反推、確定等價(jià)原理等方法構(gòu)造了自適應(yīng)控制器，保證閉環(huán)系統(tǒng)所有狀態(tài)有界且原始系統(tǒng)狀態(tài)收斂到零.
　　 三、帶有空間變系數(shù)的耦合PDE-ODE系統(tǒng)鎮(zhèn)定該部分內(nèi)容是本文的第五章，主要研究了帶有空間變系數(shù)的耦合PDE-ODE系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和輸出反饋鎮(zhèn)定問題.與相關(guān)文獻(xiàn)相比，空間變系數(shù)的存在使得所

5、研究系統(tǒng)更具有一般性且更難以控制.通過無窮維反推方法，分別構(gòu)造了狀態(tài)反饋和輸出反饋控制器，保證閉環(huán)系統(tǒng)在特定范數(shù)意義下是指數(shù)穩(wěn)定的.值得指出的是，在輸出反饋設(shè)計(jì)情形，通過選擇適當(dāng)?shù)挠^測(cè)器增益，完全去除了已有結(jié)果對(duì)ODE子系統(tǒng)的限制.
　　 四、不確定耦合PDE-ODE系統(tǒng)自適應(yīng)鎮(zhèn)定該部分是本文的第六、七章，主要研究了兩類不同的不確定耦合PDE-ODE系統(tǒng)的自適應(yīng)鎮(zhèn)定問題.其中，第六章研究了僅含有一個(gè)未知參數(shù)的耦合PDE-ODE系

6、統(tǒng)的自適應(yīng)鎮(zhèn)定問題.不確定性的存在使得所研究的系統(tǒng)本質(zhì)不同于已有文獻(xiàn)，并且導(dǎo)致已有方法無效.受相關(guān)文獻(xiàn)啟發(fā)，采用無窮維反推和確定等價(jià)原理等方法設(shè)計(jì)自適應(yīng)狀態(tài)反饋控制器，保證閉環(huán)系統(tǒng)所有狀態(tài)有界且原始系統(tǒng)狀態(tài)收斂到零.與之不同的是，第七章考慮了具有多個(gè)未知參數(shù)的耦合PDE-ODE系統(tǒng)自適應(yīng)鎮(zhèn)定問題，特別是考慮了ODE子系統(tǒng)中含有多個(gè)未知參數(shù)的情形.這使得所研究的系統(tǒng)具有較強(qiáng)的一般性，且使控制設(shè)計(jì)較為困難.利用已有方法，特別是無窮維反推法，