Observer-based finite-time passive control for a class of uncertain time-delayed Lipschitz nonlinear systems
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资源说明:Observer-based finite-time passive control for a class of uncertain time-delayed Lipschitz nonlinear systems
这篇文章主要探讨了存在不确定性和时延的Lipschitz非线性系统基于观测器的有限时间被动控制问题。在这篇文章中,我们首先需要了解几个关键的学术概念。
Lipschitz条件是非线性系统分析中经常使用的条件,它可以保证系统的非线性特征是有界的。这意味着非线性参数可以通过全局Lipschitz条件来描述,保证了系统的稳定性。时延是实际系统中常会遇到的现象,如化学工程系统、神经网络和种群动态模型等,这些时延对于系统的性能和稳定性都有显著影响。
文章中提到的“基于观测器的”控制策略指的是利用观测器来估计系统内部的状态信息,由于在实际应用中我们无法直接获得所有状态信息,因此观测器的设计对于估计这些不可直接测量的变量是至关重要的。
有限时间控制(finite-time control)与传统意义下的渐进稳定控制(asymptotically stable control)不同,它关注的是系统在有限时间内达到稳定状态,且在该有限时间内满足一定的性能要求。这种控制策略在实际工程中非常有用,例如在机器人学、航空航天和过程控制等领域。
被动控制(passive control)是一种控制策略,它不要求系统精确跟踪输入信号,而是通过限制系统的能量输入,使得系统达到期望的性能。被动控制的一个重要特征是系统内部的稳定性和对外部干扰的鲁棒性。
文章中还提到了如何设计一个观测器基的状态反馈控制器,以保证系统是有限时间有界的,并满足给定的被动约束条件。状态反馈控制器是一种反馈控制,它根据系统的当前状态来调整控制输入,以达到期望的系统行为。
此外,为了求解上述控制问题,文章推导出了一些充分条件,这些条件是以线性矩阵不等式(linear matrix inequalities, LMI)的形式表达的。LMI是控制理论和系统工程中解决优化问题的一种有效工具,特别是在鲁棒控制和系统稳定性分析中有着广泛的应用。
文章通过仿真结果来验证了所提出方法的有效性。仿真是在理论研究和实际应用之间的重要桥梁,它能够模拟系统在控制策略作用下的动态行为,帮助研究人员在没有实际构建物理系统的情况下预测和验证控制策略的效果。
关键词中提到的“全局Lipschitz条件”、“时延非线性系统”、“基于观测器的状态反馈”、“有限时间有界”、“被动控制”,这五个概念是本文研究的核心。通过这些关键词的介绍,我们可以看出文章聚焦在非线性系统控制领域中的一个特定问题,并提出了相应的解决方案。
这篇文章的引用文献表明了作者对于该领域已有研究的广泛了解,并在已有的研究成果基础上,对存在不确定性和时延的非线性系统控制问题进行了进一步的研究。通过具体例子说明了之前学者对于时延非线性系统、不确定非线性系统的指数稳定控制、以及非脆弱的基于观测器的被动控制问题的研究进展。
在阅读这篇文章的过程中,读者应该具备控制理论、系统分析和矩阵论等相关知识,以及熟悉Lipschitz条件、时延系统、被动控制和线性矩阵不等式的概念。只有具备了这些背景知识,读者才能更深入地理解文章中所提出的理论和方法,并能够应用到实际系统中去。
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