最小相位线性系统扰动观测器设计：高增益与混沌控制方法

本篇论文深入探讨了一类线性系统的扰动观测器设计问题，由作者陈茂银在清华大学自动化系完成。研究主要基于高增益观测器和混沌控制的理念，针对最小相位线性系统提出了创新的解决方案。论文指出，当这类线性系统的输出与扰动存在相对阶r的关系时，扰动观测器的设计问题可以被转化为设计r个高增益观测器的问题。 传统的处理不确定动态系统的方法，如变结构控制，着重于处理外部干扰和系统不确定性，通过观测器设计来直接估计并补偿未知扰动。这种方法在运动控制系统中的跟踪控制器设计和故障诊断与容错控制中的故障重构和容错控制中具有广泛应用。文章引用了先前针对单输入单输出线性系统的非线性扰动观测器设计方法作为研究背景，但在此基础上，作者将关注点转向了线性扰动观测器的设计。 核心部分介绍了设计步骤，首先运用混沌控制的技术，将输入、输出信息以及未知的不确定性整合到一个辅助状态中，然后通过高增益观测器对这个辅助状态进行估计，从而得到扰动的估计值。作者强调，理论分析和数值仿真结果都证实了这种方法的有效性和实用性。 论文的引入部分还阐述了当前不确定动态系统控制研究的热点，以及观测器设计在系统性能优化和故障处理中的关键作用。通过这种方法，作者旨在提供一种更为高效和精确的处理线性系统扰动的策略，这对于提升系统稳定性、减少误差和增强系统鲁棒性具有重要意义。 这篇论文不仅深化了我们对线性系统扰动观测器设计的理解，还展示了混沌控制与高增益观测器技术在解决这类问题中的潜在应用价值。对于从事控制系统设计、故障检测和动态系统分析的科研人员来说，这是一篇值得深入研究的重要文献。