發(fā)布時間：2018-07-07 14:38

  本文選題：非線性非最小相位系統(tǒng) + 輸出反饋控制　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：在本文中,主要研究內(nèi)容是非線性非最小相位系統(tǒng)輸出反饋控制器的設(shè)計問題。同時文中對非線性非最小相位系統(tǒng)輸出反饋全局鎮(zhèn)定問題的歷史和發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧。首先,對于2005年Marino和Tomei兩個人的研究成果進(jìn)行了簡要的回顧,該成果主要是針對一類輸出反饋標(biāo)準(zhǔn)型非線性非最小相位系統(tǒng)輸出反饋全局漸進(jìn)鎮(zhèn)定問題的研究。本文中指出,假設(shè)該非最小相位系統(tǒng)對于一個線性虛擬輸出是最小相位系統(tǒng)并且在一個更弱一點(diǎn)的條件下(假設(shè)2.2),通過一種無需濾波變換的技術(shù)手段,可以找到一個n階而不是n+2(ρ-1)階的動態(tài)輸出反饋控制器使得該輸出反饋標(biāo)準(zhǔn)型非線性非最小相位系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定。并且基于該研究結(jié)果,本文也研究了一類非線性非最小相位系統(tǒng)的擾動抑制問題,假設(shè)該擾動信號是頻率已知但是幅值和相位均為未知的正弦信號,因此該信號可以由一個線性信號發(fā)生器產(chǎn)生出來,利用非線性輸出調(diào)節(jié)理論,證明了在適當(dāng)?shù)臈l件下,一類輸出反饋標(biāo)準(zhǔn)型非線性非最小相位系統(tǒng)的全局?jǐn)_動抑制問題是可解的。接下來,本文對一類能觀非線性系統(tǒng)的輸出反饋全局漸進(jìn)鎮(zhèn)定問題進(jìn)行了研究,該非線性系統(tǒng)具有一種串聯(lián)結(jié)構(gòu),由一個被驅(qū)動子系統(tǒng)(或稱為零動態(tài)系統(tǒng))和一個驅(qū)動子系統(tǒng)組成。本文證明了即便零動態(tài)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,但是只要零動態(tài)系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)具有下三角結(jié)構(gòu)并且滿足線性增長或全局利普希茨條件,則存在一個輸出反饋控制器使得該非線性非最小相位系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定,并且通過設(shè)計過程可知,該控制器是一個n階動態(tài)輸出反饋控制器。最后,本文研究了一類非線性非最小相位系統(tǒng)的采樣輸出反饋全局漸進(jìn)鎮(zhèn)定問題。系統(tǒng)的零動態(tài)系統(tǒng)(即所謂的被驅(qū)動子系統(tǒng))和驅(qū)動子系統(tǒng)如果滿足全局利普希茨條件(零動態(tài)系統(tǒng)的條件可以放寬為線性增長條件),并且整個系統(tǒng)具有下三角結(jié)構(gòu),本文證明了該非線性非最小相位系統(tǒng)可以被一個由離散化非線性觀測器和線性控制器構(gòu)成的采樣動態(tài)輸出反饋控制器全局漸進(jìn)鎮(zhèn)定。該研究成果使得利用計算機(jī)來控制的時候更容易實(shí)現(xiàn)。
[Abstract]:In this paper, the design of output feedback controller for nonlinear nonminimum phase systems is studied. At the same time, the history and development of output feedback global stabilization for nonlinear nonminimum phase systems are reviewed. Firstly, a brief review of the research results of Marino and Tomei in 2005 is presented. The results are mainly focused on the global asymptotic stabilization of output feedback for a class of standard nonlinear non-minimum phase systems with output feedback. It is pointed out in this paper that, assuming that the non-minimum phase system is the smallest phase system for a linear virtual output and under a weaker condition (assumption 2.2), by a technical means without filtering transformation, A dynamic output feedback controller with n order instead of n 2 (蟻 -1) order can be found to make the output feedback canonical nonlinear nonminimum phase system globally asymptotically stable. Based on the results, the disturbance suppression problem for a class of nonlinear non-minimum phase systems is also studied, assuming that the disturbance signal is a sinusoidal signal with known frequency but unknown amplitude and phase. Therefore, the signal can be generated by a linear signal generator. Using the nonlinear output regulation theory, it is proved that under appropriate conditions, The global disturbance suppression problem for a class of standard output feedback nonlinear nonminimum phase systems is solvable. Then, the global asymptotic stabilization problem of a class of observable nonlinear systems with output feedback is studied. The nonlinear system has a series structure. It consists of a driven subsystem (or zero dynamic system) and a drive subsystem. In this paper, it is proved that even if the zero dynamic system is unstable, if the zero dynamic system and the drive system have a lower triangular structure and satisfy the linear growth or global Lipschitz condition, Then there exists an output feedback controller which makes the nonlinear nonminimum phase system globally asymptotically stable. The design process shows that the controller is an n-order dynamic output feedback controller. Finally, the global asymptotic stabilization of a class of nonlinear nonminimum phase systems with sampled output feedback is studied. If the global Lipschitz condition is satisfied (the condition of the zero dynamic system can be extended to a linear growth condition) and the whole system has a lower triangular structure, the zero dynamic system (the so-called driven subsystem) and the driving subsystem are satisfied with the global Lipschitz condition (the condition of the zero dynamic system can be extended to the linear growth condition). In this paper, it is proved that the nonlinear nonminimum phase system can be globally asymptotically stabilized by a sampled dynamic output feedback controller composed of a discrete nonlinear observer and a linear controller. The results make it easier to use computers to control them.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

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本文編號：2105271