[發(fā)明專利]一種非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211529483.5
• 申請(qǐng)日: 2022-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN115840362A
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊仁明;李琦;李光葉;侯明冬;張春富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東交通學(xué)院
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 朱曉熹

本發(fā)明提供一種非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制方法，包括：為非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)選取Hamilton函數(shù)；結(jié)合狀態(tài)分解方法，將非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)Hamilton函數(shù)轉(zhuǎn)換為等價(jià)的微分代數(shù)形式；設(shè)計(jì)魯棒控制器，將魯棒控制器代入等價(jià)微分代數(shù)形式獲取系統(tǒng)的嚴(yán)格等價(jià)耗散Hamilton形式；選取李雅普諾夫函數(shù)，在嚴(yán)格等價(jià)耗散Hamilton形式的基礎(chǔ)上驗(yàn)證魯棒控制器的準(zhǔn)確性。本發(fā)明提供了一種非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制方法，研究了比線性奇異系統(tǒng)更為復(fù)雜的非線性奇異系統(tǒng)，并考慮時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)的影響，在加入外部干擾的情況下給出了一種系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制新方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有限時(shí)間魯棒控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制方法。

背景技術(shù)

奇異系統(tǒng)比一般的正常系統(tǒng)更能準(zhǔn)確描述一些真實(shí)的物理系統(tǒng)，奇異系統(tǒng)模型廣泛存在于社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中，如：電網(wǎng)系統(tǒng)、電路、化工過程等，除此之外，時(shí)滯也會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，奇異時(shí)滯系統(tǒng)在關(guān)于控制問題的數(shù)學(xué)模型中有重要作用。

中國發(fā)明專利名稱：一類奇異時(shí)滯系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性判別方法、維持方法，專利號(hào)：CN108241297B，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在無法全面的描述該類奇異時(shí)滯依賴系統(tǒng)的穩(wěn)定性的技術(shù)問題。該奇異時(shí)滯系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性判別方法，包括：利用數(shù)學(xué)分解方法對(duì)奇異時(shí)滯系統(tǒng)的時(shí)滯穩(wěn)定性進(jìn)行分析，以得出維持一類奇異時(shí)滯依賴系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件；依據(jù)維持該類奇異時(shí)滯依賴系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件，判別該類奇異時(shí)滯依賴系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該奇異時(shí)滯系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性維持方法，包括：利用維持本發(fā)明提供的一類奇異時(shí)滯依賴系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件，以提高該類奇異時(shí)滯系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性。

現(xiàn)有技術(shù)無法準(zhǔn)確地判斷奇異時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也無法有效提高非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制方法，研究了比線性奇異系統(tǒng)更為復(fù)雜的非線性奇異系統(tǒng)，并考慮時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)的影響，在加入外部干擾的情況下給出了一種系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制新方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

為非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)選取Hamilton函數(shù)；

結(jié)合狀態(tài)分解方法，將非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)Hamilton函數(shù)轉(zhuǎn)換為等價(jià)的微分代數(shù)形式；

設(shè)計(jì)魯棒控制器，將魯棒控制器代入等價(jià)微分代數(shù)形式獲取系統(tǒng)的嚴(yán)格等價(jià)耗散Hamilton形式；

選取李雅普諾夫函數(shù)，在嚴(yán)格等價(jià)耗散Hamilton形式的基礎(chǔ)上驗(yàn)證魯棒控制器的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的有益效果為：

與最近關(guān)于非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的無窮時(shí)間結(jié)果不同，本發(fā)明研究了有限時(shí)間問題，并給出了一類非線性奇異時(shí)滯哈密頓系統(tǒng)的有限時(shí)間控制結(jié)果。本發(fā)明利用狀態(tài)分解的方法得到所研究系統(tǒng)的嚴(yán)格等價(jià)耗散Hamilton形式，在嚴(yán)格等價(jià)耗散Hamilton形式的基礎(chǔ)上研究了有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定問題，與無窮時(shí)間結(jié)果相比，本發(fā)明提出的有限時(shí)間控制方法具有更快的收斂性、更好的魯棒性和抗干擾性。與基于線性化方法的現(xiàn)有結(jié)果不同，本發(fā)明從非線性的角度研究非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)，這意味著本發(fā)明提出的方法更加困難，具有更廣泛的應(yīng)用背景。與現(xiàn)有的無時(shí)滯奇異系統(tǒng)有限時(shí)間控制結(jié)果不同，本發(fā)明利用狀態(tài)分解方法提出了一種非線性時(shí)滯奇異系統(tǒng)的控制方案。

附圖說明

圖1一種非線性奇異時(shí)滯系統(tǒng)的有限時(shí)間魯棒鎮(zhèn)定控制方法流程圖；

圖2本發(fā)明實(shí)施例非線性電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明實(shí)施例狀態(tài)響應(yīng)曲線示意圖；

圖4本發(fā)明實(shí)施例控制輸入信號(hào)示意圖；