非线性离散系统的干扰抵消和干扰抑制的研究

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1、摘要具有干扰的非线性系统的分析与综合一直是控制理论的研究热点。本文基于Lyapunov稳定性，以DOBC理论和H。控制理论为主要方法，以线性矩阵不等式(LMI)为主要数学工具，讨论了含干扰的非线性系统的干扰抑制与抵消的控制方法。针对一类非线性离散系统，研究了一种基于干扰观测器的控制方法。干扰信号表示为一个动态子系统，可以涵盖常值、谐波等信号。通过引入依赖于调节参数的Lyapunov函数基于线性矩阵不等式提出了降阶干扰观测器设计方法。通过集成传统控制器，外部干扰可以被抵消，从而使闭环系统具有理想的控制性能。由于在实际的控制工程中，广泛的存在对象的未建模动态以

2、及参数和结构的不确定性，对此，本文研究了一种基于干扰观测器设计和H。控制的复合控制方法。讨论的被控对象和干扰子系统都含有参数和结构不确定性及未建模动态。通过DOBC方法，外部确定的干扰部分可以被抵消，而由未建模动态及参数和结构不确定性部分引起的干扰通过H。控制抑制。通过集成传统的控制器，使闭环系统在没有参数和结构不确定性时渐近稳定，在有未建模动态以及参数和结构的不确定性时满足H。控制性能指标。对于非线性已知的情况，通过分离原理设计了降阶观测器来估计干扰，对于非线性未知的情况，设计了鲁棒观测器。最后，对飞机控制系统的仿真，显示了方法的有效性。在实际的工业控制

3、工程中，不可避免会存在时滞问题。当时滞比较严重时，会严重影响系统的正常运行，破坏控制品质。所以在第五章中讨论了在被控对象和控制输入通道有时滞时，DOBC方法的应用问题。控制关键词：干扰抵消；干扰抑制；离散系统；非线性系统；观测器设计；H。控制；DOBCAbstractThedisturbancerejectionandattenuationproblemisoneoffieldsthathaveattactedmuchattentioninthecontroltheoryfieldsandinthepracticeapplication．BasedonLy

4、apunovstability,thispaperdiscussesthedisturbancerej‘ectionandattenuationproblemforaclassofnonlineardiscrete·timesystems，inwhichDOBCcontroltheory，H·infinitycontroltheoryandLMIareimportanttools．Theunknownexternaldisturbancesaresupposedtobegeneratedbyanexogenoussystem．Anewdesignschem

5、eispresentedforthereduced-orderdisturbanceobserversviaLMI—basedalgorithms．Byintegratingthedisturbanceobserverswithconventionalcontrollaws，thedisturbancesCanbercjectedandthedesireddynamicperformancesCanbeguaranteed．n圮distl．u'bancerejectionandattenuationproblemisinvestigatedforaclas

6、sofuncertainnonlineardiscrete．timesystemsviathecombined如controlanddistance．observer-based．contr01．111eunknownexternaldisturbancesaresupposedtoincludetwoparts．Oneisgeneratedbyanexogenoussystemwithuncertainty,whichCanrepresenttheharmonicsignalswithaperturbation．Anotheristheclassical

7、signalsusedinH∞contr01．Parametricuncertaintiesexistbotllinconcemedplantandinexogenoussystem．Byintegratingthedisturbanceobserverswithconventionalcontrollaws，thedisturbancescanberciectedandthedesireddynamicperformancesCanbeguaranteed．Fortheuncertaindisturbances。H。controlisappliedtoa

8、ttenuatethedisturbances．Forthepla