关系度不确定的一类非线性系统的控制策略研究

来源 :中山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:raymond20082002
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非线性是客观事物的本质,非线性对象的控制问题是控制领域和工程研究难以回避的问题。近年来,随着微分几何理论的引入,非线性控制理论与应用的研究取得了巨大的进展,其中关系度不确定的一类非线性系统是研究的热点和难点之一。 本文针对关系度不确定的一类非线性系统,提出了一种非切换的解析非线性模型的次优控制算法。该算法在模型预测控制理论和切换解析非线性模型预测控制(NMPC)的基础上,通过选用带有输出误差积分项和终端约束项的二次型性能指标,对系统的输出进行高阶泰勒级数展开并取其有限项,从而推导出一种非切换的次优控制律的解析解。同时,本文论证了在非切换解析NMPC次优控制律下,通过坐标变换可以将闭环系统分别在奇异空间和非奇异空间近似为两个线性子系统,进而得出了非切换解析NMPC次优控制算法使得闭环系统局部稳定的充分条件。通过球杆非线性系统等仿真实例验证了非切换解析NMPC次优控制算法具有较好的动态性能,并且与常规的近似输入/输出线性化方法和切换控制方法进行仿真对比,显示了本文非切换解析NMPC次优控制策略的优越性。
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