一类非线性系统的间歇观测器设计.pdf

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1、第42卷第2期广西大学学报(自然科学版)Vol．42No．22017年4月JournalofGuangxiUniversity(NatSciEd)Apr．2017doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2017.0748一类非线性系统的间歇观测器设计1112黄敢基，陈武华，韦琳娜，张更容(1.广西大学数学与信息科学学院，广西南宁530004;2.湖南第一师范学院数学与计算科学学院，湖南长沙410205)摘要:传统的观测器设计方法大多是基于系统输出为全局测量或部分离散点测量的情形，文中针对一类非线性系统研究了基于间歇分段连

2、续测量输出的观测器设计方法。为了分析相应误差系统的稳定性和降低结果的保守性，引入了与观测时间序列相关的切换Lyapunov函数，并结合线性矩阵不等式技术和凸组合技术，得到了保证误差系统指数稳定的充分条件和间歇观测器的设计方法，观测器的增益矩阵可通过求解一组线性矩阵不等式得到。最后通过一个数值仿真例子验证了所提出方法的可行性和实用性。关键词:非线性系统;间歇观测器;切换Lyapunov函数;指数稳定中图分类号:O231文献标识码:A文章编号:1001-7445(2017)02-0748-08Intermittentobserverdesignforac

3、lassofnonlinearsystems1112HUANGGan-ji，CHENWu-hua，WEILin-na，ZHANGGeng-rong(1．CollegeofMathematicsandInformationScience，GuangxiUniversity，Nanning530004，China;2．CollegeofMathematicsandInformationScience，HunanFirstNormalUniversity，Changsha410205，China)Abstract:Mostofthetraditionalo

4、bserverdesigntheoryarebasedontheoutputcanbemeasuredcontinuouslyordiscretely．Inthispaper，anintermittentobserverdesignmethodforaclassofnonlinearsystemswithsectionalmeasurementoutputisaddressed．Inordertoreduceconservatism，anobservedtime-relatedLyapunovfunctionisintroducedtoanalyze

5、thestabilityoftheerrorsystems．Sufficientconditionsfortheexponentialstabilityoftheerrorsystemsandthedesignapproachofintermittentobserverarederivedbycombininglinearmatrixinequalitytechniqueandconvexcombinationtechnique，andtheobservergainmatrixcanbeobtainedbysolvingasetoflinearmat

6、rixinequalities．Finally，anumericalsimulationexampleisgiventoverifythefeasibilityandpracticabilityoftheproposedmethod．Keywords:nonlinearsystems;intermittentobserver;switchedLyapunovfunction;exponentialsta-收稿日期:2016-12-01;修订日期:2017-01-11基金项目:国家自然科学基金资助项目(61573111，61561006，1146100

7、2);广西自然科学基金资助项目(2015GXNSFAA139003)通信作者:黄敢基(1972—)，男，广西钦州人，广西大学副教授;E-mail:ganjih@163.com。引文格式:黄敢基，陈武华，韦琳娜，等.一类非线性系统的间歇观测器设计［J］．广西大学学报(自然科学版)，2017，42(2):748-755．第2期黄敢基等:一类非线性系统的间歇观测器设计749bility由于实际中各种非线性系统的普遍存在性和状态反馈在系统综合中的重要性，自上世纪70年代［1］Thau首开对非线性系统设计观测器以来，非线性系统观测器设计问题一直是系统控制领域的

8、研究热［2-6］点，并在过去的几十年里取得了丰硕的成果。时至今日，非线性系统观测器的设计问题仍是控制理论和应