若干类不确定系统的鲁棒自适应反推控制研究

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1、东北大学博士学位论文摘要若干类不确定系统的鲁棒自适应反推控制研究摘要在上世纪80年代非线性几何方法取得了显著的发展，针对严格反馈系统的反推设计技术的引入无疑是非线性自适应控制中的突破之一，为设计全局镇定控制器和解决在非线性控制的早期发展中出现的～些诸如相对阶限制和增长条件的技术性问题，提供了一套综合递推的构造性方法．由于许多物理系统是非线性的，同时受到各种干扰的影响，这促使我们对(具有参数不确定，不确定非线性函数，零动态，输入未建模，输出未建模和随机扰动的)非线性系统的鲁棒控制问题进行研究．本文的目的在于拓广能够用自适应反推技术镇定的系

2、统，分别考虑了以下几个方面的基本问题：·鲁棒自适应反推控制器的降阶设计针对具有未建模动态的一类线性系统，考虑了鲁棒自适应镇定问题．首先通过一系列坐标变换，将原系统重新参数化．然后通过引入降阶观测器，得到一个误差系统．基于该系统，给出了一种降阶自适应反推控制器的设计方案．证明了自适应控制系统的所有信号全局一致有界，调节误差渐近收敛到零．控制器阶次的降低使得设计方案更具应用价值．·针对具有多种未建模动态的一类非线性系统的鲁棒自适应反推控制器针对具有零动态，输出未建模，不确定非线性函数和参数不确定的一类更广的非线性系统，通过采用小增益定理，反

3、推设计，改变供能函数技术，给出了一种新的鲁棒自适应反推控制器．证明了闭环系统的所有信号一致有界，输出可被调节到原点附近的小邻域内，对于两种未建模动态的关系，没有附加其它条件．·具有动态和静态关联项系统的鲁棒分散自适应镇定对于具有动态和静态关联项的一类系统，利用Mt滤波器和反推技术考虑了一种鲁棒分散自适应输出反馈镇定问题．证明了除参数估计全局一致有界外，闭环系统的其它信号皆渐近收敛到零，东北大学博士学位论文摘要·通过引入动态信号和改变供能函数的随机自适应反推控制器设计考虑了含未建模动态和不确定非线性函数的一类更广的随机非线性系统．首先把I

4、SpS概念推广到随机情形．然后通过结合改变供能函数和反推技术，给出了一种自适应反推控制器．证明了闭环系统的所有解依概率一致有界，输出可依概率被调节到原点的任意小的邻域内．·利用随机小增益定理的自适应反推控制器设计考虑了含未建模动态和不确定非线性函数的一类更广的随机非线性系统．通过结合随机小增益定理和反推技术，给出了一种自适应反推控制器．证明了闭环系统的所有解依概率一致有界，输出可依概率被调节到原点的任意小的邻域内．关键词：鲁棒性降阶反推自适应未建模动态非线性系统小增益随机系统东北大学博士学位论文ABSTRACTResearchonRob

5、ustAdaptiveBacksteppingControlforSomeClassesofUncertainSystemsAbstractThedevelopmentofnonlineargeometricmethodswasaremarkableachievementinthe1980s．Oneofthebreakthroughsinnonlinearadaptivecontrolisundoubtedlytheintroductionofbaeksteppingdesigntechniqueforstrict-feedbacksy

6、stems，whichprovidesageneralrecursiveconstructivetooltodesigngloballystabilizingcontrollersandresolvesseveraltechnicalissuesarisinginearlydevelopmentofnonlinearcontrolsuchasrelative—degreeconstraint，growthcondition．Thefactthatmanyphysicalsystemsarenonlinearandsubjecttoall

7、kindsOfdisturbancesmotivatesthestudy0frobustnesscontrollerfornonlinearsystemsinthepresenceofuncertaintiesconsistingparametricuncertaintNuncertainnonlinearfunctions，zerodynamics，theinputunmodeleddynamics,theoutputunmodeleddynamicsandstochasticperturbations．Theaim0fthiswor

8、kiStogeneralizeclassesOfsystemsthatCallbestabilizedbyadaptivebacksteppingtechniques．Thefollowingproblem