一类非线性系统的高增益输出反馈控制设计

摘要

非线性控制领域一个值得研究的问题是全局输出反馈稳定(或镇定)。与线性系统不同，状态反馈全局稳定加上观测器，并不意味着输出反馈全局稳定。因此，线性系统的分离的原理，通常并不适用于非线性系统的情况。出于这个原因，输出反馈的全局稳定性问题比状态反馈的全局稳定性问题更具有挑战性。
　　 本文较系统地研究了一类非线性单输入单输出系统的高增益输出反馈控制设计问题。所用的基本理论方法是根据Lyapunov稳定性理论，通过构造合适的Lyapunov函数来研究非线性系统的稳定问题。内容安排如下：
　　 首先简述了非线性系统发展的概况、反馈控制的概况及本文研究的主要内容。
　　 其次预备知识介绍了本文所涉及的基础理论，其中包括基本概念、基本定理和重要的不等式。另外介绍一类典型的非线性系统，即线性部分是下三角的形式，其非线性项满足下三角的依赖条件。通过采用采取虚拟控制和反步技术得到控制器，使闭环系统达到全局指数稳定。
　　 主要工作是对一类改进的非线性系统，即线性部分含有参数，非线性项部分有未知有界扰动的系统，其非线性项满足比下三角条件更广的条件进行输出反馈设计。首先利用线性状态变换，原系统变为典型的非线性新系统，然后设计线性高增益观测器，得到线性动态的控制器，使得新系统全局渐进稳定，进而得到原闭环系统全局渐进稳定。
　　 最后，对本文的工作以及取得的主要成果进行归纳和总结，并提出了有待进一步研究的问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1非线性系统控制概述

1.2反馈控制概述

1.3本文的主要研究内容

第2章预备知识

2.1基本概念

2.2基本定理

2.3基本不等式

2.4基础系统

2.4.1观测器

2.4.2控制器

第3章一类改进非线性系统输出反馈控制设计

3.1引言及问题的提出

3.2控制设计

3.2.1状态变换

3.2.2高增益观测器

3.2.3控制器

3.3仿真例子

3.4 小结

结语

参考文献

攻读硕士学位期间的工作

致谢