持續(xù)擾動下含有控制時滯的離散系統(tǒng)的最優(yōu)擾動抑制.pdf

1、控制系統(tǒng)中普遍存在著時滯現(xiàn)象,時滯往往使得系統(tǒng)性能下降。另外,控制系統(tǒng)一般都是在外界擾動作用下工作的。時滯系統(tǒng)可以稱作為后效系統(tǒng)或者延時系統(tǒng),也可稱作差變元方程或者是差分微分方程。許多進程包括了內(nèi)在動力的時滯現(xiàn)象,例如控制網(wǎng)絡(luò)擁擠和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),自從時滯通常存在執(zhí)行程序時出現(xiàn)不穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng)時,時滯在控制系統(tǒng)中的重要性就被人們越來越重視。所以,研究時滯離散系統(tǒng)的擾動抑制問題是一個有意義的研究課題。
　　 本文研究離散系統(tǒng)的輸出反

2、饋擾動抑制問題。對于具有已知動態(tài)特性的外部擾動的線性離散系統(tǒng)和含有控制時滯的離散線性系統(tǒng),分別設(shè)計了最優(yōu)擾動抑制控制算法,使系統(tǒng)的輸出在抑制外部擾動的同時性能指標達到最優(yōu)。通過構(gòu)造擾動觀測器,解決了控制器中所含外系統(tǒng)狀態(tài)項的物理可實現(xiàn)問題。本文的研究內(nèi)容概括如下:
　　 1.對離散線性系統(tǒng)和時滯系統(tǒng)的理論進行了綜述,介紹了這一領(lǐng)域的主要研究方法和研究動向:簡單介紹了最優(yōu)控制理論的發(fā)展狀況及其重要應(yīng)用領(lǐng)域;闡述了當前國內(nèi)外時滯系統(tǒng)

3、及離散線性時滯系統(tǒng)最優(yōu)控制理論和擾動抑制問題的研究方法與現(xiàn)狀;分析了當前輸出反饋理論的發(fā)展狀況。
　　 2.研究了在具有已知動態(tài)特征及未知初始條件的外部持續(xù)擾動作用下,線性離散系統(tǒng)的動態(tài)輸出反饋擾動抑制問題。用模型轉(zhuǎn)換的方式將帶擾動的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為不顯含擾動的增廣系統(tǒng)。通過構(gòu)造增廣系統(tǒng)的降維觀測器,并結(jié)合最優(yōu)前饋一反饋控制律的設(shè)計思想,提出了近似最優(yōu)擾動抑制的動態(tài)輸出反饋控制器的設(shè)計策略。最后通過仿真實例表明該控制算法的有效性。

4、r>　　 3.研究了在具有已知動態(tài)特征及未知初始條件的外部持續(xù)擾動作用下,含有控制時滯的線性離散系統(tǒng)的動態(tài)輸出反饋擾動抑制問題。首先利用模型變換將控制變量含時滯的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為不含時滯的系統(tǒng),然后用模型轉(zhuǎn)換的方式將帶擾動的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為無擾動的增廣系統(tǒng),利用求解Riccati方程和Stein方程推導出前饋反饋最優(yōu)控制律。為了解決前饋控制和狀態(tài)反饋的物理不可實現(xiàn)問題,針對受擾線性時滯系統(tǒng)構(gòu)造同時能預估狀態(tài)和擾動的降維觀測器?；诮稻S觀測器和前饋