上三角随机非线性系统输出反馈控制策略
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更新于2024-08-29
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反馈控制器 is designed for the entire system. The controller guarantees that the equilibrium point of the closed-loop system is probabilistically globally asymptotically stable. This work extends the low-gain homogeneous domination technique to stochastic systems for the first time, solving the stabilization problem for a class of upper-triangular stochastic systems. The effectiveness of the proposed control strategy is verified through numerical simulations.
在控制系统理论中,输出反馈控制是一种重要的控制方法,特别是在处理非线性系统时。该文中提到的"上三角随机非线性系统"是一种特殊的系统结构,其中系统的动态特性按照上三角矩阵的形式组织。这种结构通常意味着某些子系统对其他子系统的直接影响,而其他子系统则不直接相互影响。
反推技术(Backstepping design method)是设计控制器的一种常用方法,尤其适用于非线性系统。它通过从系统的输出开始,逐步逆向设计控制器,确保每个步骤的稳定性,最终实现整个系统的稳定性。在这个过程中,反推技术允许我们逐层构建控制器,每个阶段的控制器设计都会考虑前一阶段的输出,从而形成一个反馈回路。
低增益齐次占优技术(Low-gain homogeneous domination technique)是另一种用于非线性系统控制的设计策略。它涉及通过调整控制器的增益参数来确保系统的稳定性,即使系统中存在不确定性和扰动。"齐次占优"的概念指的是系统中的非线性项在特定条件下可以被线性项或常数项主导,从而保证系统的稳定。在随机系统中,这一技术的扩展意味着它能够处理随机变量带来的不确定性,进一步增强了控制策略的鲁棒性。
论文中提到的控制器设计不仅确保了闭环系统的平衡点的稳定,还解决了此类随机系统的镇定问题,即不论初始条件如何,系统都能趋向于一个稳定的平衡状态。这在实际应用中是非常重要的,因为系统往往需要在各种初始条件和外部干扰下保持稳定运行。
数值仿真验证了这个控制方案的有效性,这是科学研究中常见的做法,通过模拟真实环境下的系统行为来检验理论分析的正确性。通过这种方式,作者可以展示其理论成果在实际情境中的可行性,并为未来可能的实际应用提供信心。
这篇论文提出了一种新的控制策略,用于一类特殊的随机非线性系统——上三角随机非线性系统。通过结合反推技术和低增益齐次占优技术,设计出的输出反馈控制器在理论上保证了系统的全局稳定,并通过数值仿真进行了验证。这项工作为随机非线性系统的控制提供了新的见解和方法,对于相关领域的研究具有重要价值。
2021-03-14 上传
2021-03-24 上传
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