奇異非線性系統的魯棒輸出調節問題及其瞬態性能研究

《奇異非線性系統的魯棒輸出調節問題及其瞬態性能研究》是依託廈門大學，由蘭維瑤擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：奇異非線性系統的魯棒輸出調節問題及其瞬態性能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蘭維瑤
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

當前關於奇異非線性系統魯棒輸出調節問題的研究局限於局部輸出調節問題，很少涉及全局輸出調節問題及其瞬態性能。本項目套用結構分解、內模原理和複合非線性反饋控制技術對奇異非線性系統魯棒輸出調節問題開展系統性的研究，在研究輸出調節問題可解性的同時特彆強調輸出調節的瞬態性能，進一步完善非線性輸出調節理論體系及研究內容。首先，套用結構分解技術對奇異非線性系統進行結構分解，研究奇異非線性系統的解的存在性、唯一性及鎮定問題。然後，利用系統的結構信息設計線性或非線性內模，套用內模原理建立研究奇異非線性系統魯棒輸出調節問題的一般研究架構，並在該框架下分別研究奇異非線性系統的各種魯棒輸出調節問題，包括局部輸出調節問題、半全局輸出調節問題、全局輸出調節問題、和自適應輸出調節問題等，建立魯棒輸出調節問題的可解性條件。最後，在滿足魯棒輸出調節問題可解性的條件下，研究複合非線性反饋控制器的設計以提高輸出調節的瞬態性能。

結題摘要

奇異非線性系統魯棒輸出調節問題的研究局限於局部輸出調節問題，且很少涉及奇異非線性系統的全局或半全局輸出調節問題，本項目提出對奇異非線性系統的全局、半全局魯棒輸出調節問題開展系統性的研究，以進一步完善非線性輸出調節理論體系及研究內容。作為本項目的一個特色，本項目在研究輸出調節問題可解性的同時也關注輸出調節問題閉環系統的瞬態性能。因此，本項目的主要研究內容包括三部分，即奇異非線性系統的全局魯棒輸出調節問題、奇異非線性系統的半全局魯棒輸出調節問題和奇異非線性系統輸出調節問題的瞬態性能問題等。通過本項目的研究，項目組將正常非線性系統魯棒輸出調節問題的一般研究架構拓展到奇異非線性系統，建立了奇異非線性系統魯棒輸出調節問題的一般研究架構，進一步完善了非線性輸出調節理論。更進一步，項目組基於奇異非線性系統魯棒輸出調節問題的一般性研究架構，研究了若干個具體的奇異非線性系統全局（半全局）魯棒輸出調節問題，通過構造線性（非線性）內模，將全局（半全局）魯棒輸出調節問題轉換成全局（半全局）魯棒鎮定問題。並通過建立全局（半全局）魯棒鎮定問題的可解性條件得到相應全局（半全局）魯棒輸出調節問題的可解性條件。最後，項目組針對具有輸入飽和的奇異系統的跟蹤控制問題，建立了基於複合非線性反饋控制的跟蹤控制系統設計方法以改善閉環系統瞬態跟蹤性能。