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非线性不确定随机系统的模糊自适应输出反馈控制

李悦  
【摘要】:本文针对不满足匹配条件并且状态不可测的非线性随机系统,在模糊逻辑系统,模糊自适应Backstepping控制、动态面控制技术的基础上设计非线性模糊状态观测器和输出反馈控制器。系统地研究了闭环系统的稳定性问题。主要内容如下: 1、针对一类单输入单输出(SISO)且状态不可测的非线性随机系统,提出了两种控制策略。首先设计模糊状态观测器使其对系统的状态进行估计,采用Backstepping设计方法完成模糊自适应控制器的设计。在此基础上通过使用动态面(DSC)技术,设计了一种简化了的模糊自适应控制器,达到了减少计算量的目的。通过理论分析证明了闭环随机系统在概率意义下概率意义下半全局一致最终有界。此外,选择适当的参数还能使观测误差和系统输出任意的小。仿真实进一步例验证了提出方案的有效性。 2、针对一类单输入单输出(SISO)且状态不可测的时滞非线性随机系统,提出了两种控制策略。首先设计模糊状态观测器使其对系统的状态进行估计,采用Backstepping设计方法完成模糊自适应控制器的设计。在此基础上通过使用动态面(DSC)技术,设计了一种简化了的模糊自适应控制器达到了减少计算量的目的。通过理论分析证明了闭环随机系统在概率意义下半全局一致最终有界。此外,选择适当的参数还能使观测误差和系统输出任意的小。仿真实进一步例验证了提出方案的有效性。 3、针对一类多输入多输出(MIMO)且状态不可测的非线性随机系统,提出了两种控制方案。首先设计模糊状态观测器对系统的状态进行估计,采用Backstepping设计方法完成模糊自适应控制器的设计。在此基础上通过使用动态面(DSC)技术,设计了一种简化了的模糊自适应控制器,达到了减少计算量的目的。通过理论分析证明了闭环随机系统在概率意义下半全局一致最终有界。此外,选择适当的参数还能使观测误差和系统输出任意的小。仿真实例验进一步证了提出方案的有效性。 4、针对一类状态不可测的非线性随机互联大系统,提出了两种控制策略。首先设计模糊状态观测器使其对系统的状态进行估计,采用Backstepping设计方法完成模糊自适应分散控制器的设计。在此基础上,通过使用动态面(DSC)技术,设计了一种简化了的模糊自适应分散控制器,达到了减少计算量的目的。通过理论分析证明了闭环随机系统在概率意义下概率意义下半全局一致最终有界。此外,选择适当的参数还能使观测误差和系统输出任意的小。仿真实例进一步验证了提出方案的有效性。


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