線性周期系統(tǒng)的滿意控制與估計(jì).pdf

1、南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文線性周期系統(tǒng)的滿意控制與估計(jì)姓名：劉世前申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：郭治;王遠(yuǎn)鋼20030601博士學(xué)位論文 線性周期系統(tǒng)的滿意控制與估計(jì)A B S T R A C TT h i s d i s s e r t a t i o n d e a l s m a i n l y w i t I l t h e p r o b l e m so fS a t i s f a c t o r y

2、C o n t r o l a n dE s t i m a t i o nf o rl i n e a rp e r i o d i cm u l t i r a t es y s t e m s ，w h i c ha r cp r o b l e m s t h a to c c u r i nm a n yc o n t r o l a p p l i c a t i o n s s u c h a s o b j e c t

3、i v e t r a c k a n d d i g i t a l c o m m u n i c a t i o n ．A n d t h em i n i m u mo p t i o n a l c o n t r o lm e t h o dh a st og i v ew a y t o t h es a t i s f a c t o r yc o n t r o ld e s i g na p p r o a c h

4、b e c a u s e t h i s a p p r o a c h i s n o t c r a z i n g f o r o n e s y n t h e s i s r e q u i r e m e n to p t i m i z a t i o n h u t e a g e r t oa l lr e q u i r e m e n t s t om e e t a tt h e s u g n e t i m

5、 ew i t h o u t o p t i m i z a t i o n ．O n t h eb a s eo fL y a p u n o vs t a b i l i z a t i o nt h e o r y , c o v a r i a n c ec o n t r o lt h e o r ya n dH —r o b u s t c o n t r o l t h e o r y , S a r i s l y i

6、 n g C o n t r o l t h e o r y f o r l i n e a r p e r i o d i c s y s t e m s u n d e rc o n s t r a i n so f c i r c u l a rp o l ei n d e x ，s t e a d yv a r i a n c ei n d e xa n d ( o r ) H - i n d e x i ss e tu pb

7、ys t a t ef e e d b a c ka n d s t a t ee s t i m a t o re t c ．A ne f f e c t i v e c o n t r o l l e ro r f i l t e rd e s i g n m e t h o d f o rt h e p e r i o d i c s y s t e m s w i t h c o n s t r a i n s o f c o

8、n s i s t e n t i n d i c e s i sg i v e n v i a L M I t e c h n i q u e ．T h e d i s s e r t a t i o nc o n s i s t so f a n i n t r o d u c t i o na n d f i v ep a r t s ．T h ef i r s tp a r ti sp e r i o d i cf e e d

9、b a c ka n dp e r i o d i c s e r i a l a d j u s t i n gc o n t r o l i n l i n e a r s y s t e m s ．I th a sb e e ns h o w e dp r e c i s ez e r oa n dp o l ep l a c e m e n ta t t h es a m et i m ev i ap e r i o d i c

10、s t a t e f e e d b a c ka n dap a r a m e t e r i z e d f a m i l yo fl i n e a rt i m e i n v a r i a n t p l a n t s 、v i t l l o n eu n c e r t a i n t y z e r o a n dd e s i r e d g a i n m a r g i n r e q u i r e m

11、 e n t a r es t a b i l i z e d ．T h e s e c o n dp a r ti s s t u d i e do nr a n g e so f H ．i n d e xt h a ti sc o n s i s t e n t 、Ⅳi ms t a t e o rf i l t e r e r r o r v a r i a n c e i n d e x f o r i n t e r v a

12、ls y s t e m s v i a s t a t ef e e d b a c k a n d s t a t e e s t i m a t i o n ．T h e t l l i r dp a r ti ss t u d i e d0 nv a r i a n c ei n d e xa n dH 2 ／H ．i n d e xt h a tc o n s i s t e n tw i t ha s s i g n a b

13、 l e p o l e i n d e x f o r l i n e a rp e r i o d i c m u l t i ·r a t es y s t e m s v i a s t a t ef e e d b a c k ．T h ef o r t hp a r t i s s t u d i e do nv a r i a n c ei n d e xa n dH - i n d e xt h a t c o

14、 n s i s t e n tw i t ha s s i g n a b l e p o l e i n d e x f o r l i n e a r p e r i o d i cs t a t e - e s t i m a t i o ns y s t e m s ．T h e l a s to n ei sa ne n g i n e e r i n ge x a m p l ef o rp e r i o d i cm

15、u l t i - r a t et r a c ks y s t e m s ．F o rt h ep r o b l e mo f o b j e c t i v et r a c ei d e n t i f yap e r i o d i cm u l t i r a t eK a l m a n f i l t e r a p p r o a c hi sd e v e l o p e d o n t h e b a s i

16、so f K a l m a n f i l e r a n d r e l a t i v i t yo f s t a t ev a r i a n c ea n d t h i sa p p r o a c hi ss i m u l a t e di nt r a c k i n go n e h e l i c o p t e r t r a c ea n ds o m e u s e f u lr e s u l t sh

17、a v e b e e n a c h i e v e dt h r o r l g hc o m p a r i n g i tw i t h u s u a l K a l m a n f i l t e r ．K e y w o r d s ：l i n e a r p e r i o d i c s y s t e m s ，s a t i s f a c t o r y c o n t r o l ，s t a t e e s