【摘 要】
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非线性系统反馈镇定是自动控制理论的研究热点之一,广泛应用在各种国防和工业控制问题上,如挠性卫星的变结构姿态、机器人运动,汽车GDI发动机轨压,欠驱动吊车的高性能防摆定位等.在实际系统研究中,非线性系统比线性系统不但精确可靠,而且研究更加复杂.然而,实际系统总会受到模型误差、外部干扰、随机噪声、测量误差等不确定因素的影响.因此,研究输出反馈镇定不确定非线性系统具有重要的理论意义和实际应用价值.本文基
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非线性系统反馈镇定是自动控制理论的研究热点之一,广泛应用在各种国防和工业控制问题上,如挠性卫星的变结构姿态、机器人运动,汽车GDI发动机轨压,欠驱动吊车的高性能防摆定位等.在实际系统研究中,非线性系统比线性系统不但精确可靠,而且研究更加复杂.然而,实际系统总会受到模型误差、外部干扰、随机噪声、测量误差等不确定因素的影响.因此,研究输出反馈镇定不确定非线性系统具有重要的理论意义和实际应用价值.本文基于Lyapunov稳定性理论,利用反推方法(Backstepping)、增加幂积分方法和不等式处理技术,研究一类高阶不确定非线性系统的全局输出反馈镇定.主要研究内容如下:(一)研究了一类高阶不确定非线性齐次系统的全局输出反馈镇定问题.首先通过Backstepping方法和增加幂积分方法设计出非线性系统的状态反馈控制器,然后构造一个高增益观测器去估计系统的未知状态,并通过迭代的方法得到观测器的增益并设计出系统的输出反馈控制器,使非线性系统能够全局渐近稳定,最后利用一个仿真实例表明了所设计方法的有效性.(二)针对一类高阶不确定非线性非齐次系统的全局输出反馈控制问题.在允许非线性项满足高阶增长条件和系统输出函数满足一定的条件下,基于反推方法和增加幂积分方法构造状态反馈控制器,并利用非线性观测器估计出非线性系统的未知状态.在此基础上,应用迭代的方法得到观测器的增益并设计出输出反馈控制器,解决一类非线性系统全局输出反馈镇定问题.仿真实例验证了所设计方法的有效性.
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