不确定奇异大系统分散鲁棒预测控制方法研究

"该文章主要探讨了针对不确定奇异关联大系统，如何在状态不可测的情况下，实现基于输出反馈的分散鲁棒预测控制。通过构造Lyapunov函数和运用线性矩阵不等式（LMI）技术，将复杂的‘min-max’优化问题转化为可求解的凸优化问题，从而设计出输出反馈分散控制器，并给出了其存在性的充分条件和显式表达。此外，证明了在初始时刻找到的可行解能确保奇异闭环大系统的渐近稳定性及正则无脉冲特性。最后，通过仿真验证了所提出算法的有效性。" 本文是关于控制理论与应用的一篇研究，具体聚焦于不确定奇异大系统的控制策略。奇异大系统是指包含多个子系统的大型复杂系统，其中某些部分可能具有奇异性质，即特征值包含零或负实部，这使得系统的分析和控制设计变得更具挑战性。在这样的系统中，状态不可测是一个常见的问题，因此，研究者们通常需要依赖输出反馈来获取系统的信息。 鲁棒预测控制是一种先进的控制策略，它考虑了系统参数的不确定性，并通过预测未来一段时间内的系统行为来制定控制决策。在这种情况下，鲁棒性意味着控制器能够应对模型不确定性带来的影响，保持系统的稳定性和性能。 分散控制策略则是在大系统中，将整个控制系统划分为多个子控制器，每个子控制器负责一部分系统的控制任务。这种策略可以降低系统复杂性，提高并行处理能力，同时也允许子系统之间相互独立或部分耦合。 文章的核心贡献在于，它提出了一个基于输出反馈的分散鲁棒预测控制器设计方法。利用Lyapunov函数，作者能够建立系统的稳定性条件，而线性矩阵不等式（LMI）作为一种强大的工具，使得原本复杂的非凸优化问题简化为凸优化，可以高效地求解。这种方法不仅提供了控制器存在的充分条件，还确保了奇异闭环大系统的渐近稳定性和正则无脉冲特性，即系统在运行过程中不会出现瞬间的跳跃或不连续。 通过仿真结果，作者证明了所提出的控制算法在实际应用中的有效性，这为不确定奇异大系统的控制提供了一种实用且可靠的解决方案。这一研究对于工程领域的控制系统设计，特别是在能源、交通、制造等大系统领域，有着重要的理论价值和实践意义。