非线性组合大系统的鲁棒分散控制设计

"一类不确定组合大系统的鲁棒分散控制" 本文主要探讨的是非线性组合大系统的鲁棒分散控制策略，特别是在互联项与独立子系统都存在范数有界不确定性的背景下。鲁棒控制是控制理论中的一个重要分支，其目标是设计控制器以确保系统在面对不确定性时仍能保持稳定性和性能。 首先，文章研究的对象是一类特殊的系统——组合大系统，这种系统由多个相互连接的子系统组成，每个子系统可以是非线性的，并且可能包含不确定因素。不确定性的存在使得控制问题变得更加复杂，因为它们可能导致系统的动态行为难以预测。 作者徐兆棣和张嗣瀛提出了一种线性状态反馈鲁棒分散控制器的设计方法。这种控制器的特色在于它具有全息结构，意味着控制器能够处理全局系统的信息，同时又能保持局部控制的特性。通过这样的设计，即使在不确定性的存在下，闭环系统也能在平衡点处实现指数渐近稳定性，即系统的状态将随着时间指数级地趋向于零，这是稳定性的一个强指标。 控制器的设计过程中，关键步骤是考虑如何量化和补偿不确定性的影响。在这种情况下，每个不确定性被假设有一个上界范数，这允许控制器的设计能够适应这些不确定性的变化范围。通过适当的控制算法，控制器可以调整其输出以抵消这些不确定性，确保系统的稳定性。 论文最后通过一个数值实例来验证所提方法的有效性。通过仿真结果，可以直观地展示控制器如何在实际应用中应对不确定性，从而证明了所设计的鲁棒分散控制策略的可行性。 该研究对组合大系统的鲁棒分散控制提供了理论支持，对于实际工程中的控制系统设计有着重要的参考价值。尤其是在大型复杂系统中，如电力网络、交通网络或工业生产过程，当这些系统包含大量不确定因素时，这样的控制策略能提供有效的稳定性和鲁棒性保证。此外，由于分散控制的特性，这种方法也适用于分布式系统，减少对中央协调的需求，提高了系统的灵活性和响应速度。