帶有持續(xù)擾動(dòng)的時(shí)滯及非線性系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤控制研究.pdf

1、眾所周知，在現(xiàn)實(shí)世界中，幾乎所有的控制系統(tǒng)都不可避免地受到外界干擾的影響。除了完全未知?jiǎng)討B(tài)特性的外部擾動(dòng)外，還有一類已知?jiǎng)幽钐匦缘耐獠繑_動(dòng)，具有這類擾動(dòng)的系統(tǒng)在航空航天、工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械制造和海洋工程等實(shí)際系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用背景。外界擾動(dòng)力作用產(chǎn)生的振動(dòng)導(dǎo)致控制系統(tǒng)的性能受到一定的影響，如何設(shè)計(jì)控制器消除或減小外部擾動(dòng)對系統(tǒng)性能的影響具有重要意義。因此研究在外界持續(xù)擾動(dòng)力作用下系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題更貼近實(shí)際控制系統(tǒng)，有重要的理論與實(shí)際意義

2、。另一方面，非線性和時(shí)滯在實(shí)際系統(tǒng)中是普遍存在的，如海洋平臺(tái)減振控制系統(tǒng)中機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的測量與控制信號(hào)的傳輸延遲等。從理論上分析，非線性或時(shí)滯系統(tǒng)是用泛函微分方程描述的無窮維系統(tǒng)，涉及到非線性或時(shí)滯系統(tǒng)的問題通常是比較難解決的。非線性或時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制算法的綜合是重要的研究課題。 本文簡要分析了工程中普遍存在的擾動(dòng)現(xiàn)象，詳細(xì)介紹了當(dāng)前國內(nèi)外非線性及時(shí)滯系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤控制問題的研究方法及研究現(xiàn)狀。 本文首次將內(nèi)模原

3、理用于受擾非線性及時(shí)滯系統(tǒng)的增廣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用該增廣系統(tǒng)可以很好的消除了擾動(dòng)項(xiàng)，從而將問題化為不含擾動(dòng)的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤控制問題。并首次利用靈敏度法構(gòu)造了一個(gè)其解收斂于原時(shí)滯系統(tǒng)的無時(shí)滯線性系統(tǒng)序列，最后通過截取最優(yōu)控制序列解的有限項(xiàng)，得到增廣系統(tǒng)和原系統(tǒng)的次優(yōu)跟蹤控制律，解決了求解受擾非線性及時(shí)滯系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤控制律的困難。本文給出的算法避免了求解基于狀態(tài)的Riccati方程或非線性Hamilton-Jacobi-Bellma