离散提升技术在多采样率不确定系统鲁棒预见控制中的应用

"该文研究了输入多采样率型不确定离散时滞系统的鲁棒预见控制问题，通过离散提升技术消除了输入时滞和多采样率特性，将问题简化为单采样率系统的控制问题。利用预见控制策略，构建了包含未来目标信息的扩大误差系统，并设计了相应的预见控制器。进一步，基于Lyapunov稳定性理论，给出了不确定闭环系统的鲁棒稳定性条件。数值仿真展示了方法的有效性。" 在控制理论中，预见控制是一种前瞻性的控制策略，它考虑了未来的系统状态和输入，旨在优化长期性能。本文主要关注的是具有输入时滞和多采样率特性的不确定离散时间系统。输入时滞是指系统的控制信号在实际影响系统状态之前存在延迟，这在许多实际应用中是常见的，如过程控制和网络控制系统。多采样率系统则指的是系统各部分或不同变量可能以不同的采样频率工作。 离散提升技术是解决这种复杂系统问题的一种工具，它可以将多采样率系统转换为等效的单采样率系统，简化了控制设计的难度。通过这种方法，作者将原本的多采样率不确定离散时滞系统转化为一个标准的单采样率不确定系统，从而可以应用更成熟的控制理论进行处理。 预见控制的核心在于构建包含未来目标信息的误差系统。这意味着控制器不仅基于当前状态，还依据预测的未来状态来计算控制输入。在本研究中，作者构建了一个扩大误差系统，该系统包含了对未来目标的预期，从而能够设计出更有效的预见控制器。 为了确保系统的鲁棒稳定性，作者利用了Lyapunov稳定性理论。Lyapunov稳定性分析是一种广泛用于证明系统稳定性的方法，它通过构造一个Lyapunov函数来分析系统的动态行为。在这里，作者设计了控制器，并基于Lyapunov函数提出了不确定闭环系统的鲁棒稳定性判据，这些判据确保了即使在不确定性存在的情况下，系统也能保持稳定。 最后，通过数值仿真，作者验证了所提出的预见控制设计方法在实际应用中的有效性。仿真结果表明，这种方法能够有效地处理输入时滞、多采样率以及不确定性带来的挑战，实现了系统的鲁棒稳定控制。 该研究为处理具有输入时滞和多采样率特性的不确定离散时间系统提供了一种新的预见控制方法，对于实际工程中的控制系统设计具有重要的理论和实践价值。