Anti-Disturbance Control for Markovian Jump System via DOB Output Feedback Control
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资源说明:本篇论文的主要研究主题是针对马尔可夫跳跃系统的复合抗扰动控制问题,特别是通过基于扰动观测器(DOB)的输出反馈控制方法来实现。具体而言,论文旨在设计一个DOB输出反馈控制器,使得由控制器和马尔可夫跳跃系统组成的复合系统具有被动性,并且能够减小和抑制多种类型扰动的影响。
研究的关键在于如何通过解决一个凸优化问题,推导出期望的扰动观测器增益和预期输出反馈控制器的矩阵。通过这种方式获得的控制器可以利用标准数值软件来求解凸优化问题,并进一步求解得到具体的控制器参数。论文使用一个仿真示例来展示提出的复合控制方案的有效性。
马尔可夫跳跃系统是一类特殊的随机系统,其动态特性会根据不可预测的外部环境变化或系统内部状态的改变而发生跳跃,这类系统的模型通常会涉及马尔可夫链来描述系统状态的转移概率。在工程应用中,马尔可夫跳跃系统可以用来模拟那些状态会因为各种随机因素而突变的复杂系统,例如通信网络、经济模型和电力系统等。
文中提及的复合扰动观测器(DOB)的输出反馈控制是一种结合了DOB技术和输出反馈控制策略的控制方法。DOB的核心思想是通过观测器来估计系统中未测量扰动的动态特性,并且在控制器设计中直接对扰动进行补偿。这种控制方法尤其适合于那些状态信息不易获取或者无法直接测量的情况。
被动控制是控制理论中的一个重要概念,它主要关注的是系统内部能量的流动,而不仅仅是系统的稳定性。被动控制系统要求系统能够无源吸收外部能量,从而实现系统的稳定性和性能。在扰动观测器输出反馈控制中,被动控制的目标是使闭环系统在没有外部控制输入的情况下,也能达到稳定状态,并且减少或消除扰动对系统性能的影响。
在控制理论领域,非线性DOBC理论、非线性调节理论、非线性H∞理论等都是处理复杂控制系统抗干扰问题的先进方法。这些方法各有优劣,但它们的核心都是为了设计出能够有效抑制或消除系统扰动的控制策略。
本文在研究中还提到了马尔可夫跳跃非线性系统的抗扰动控制。这表明在马尔可夫跳跃系统中引入非线性因素,会使控制问题变得更为复杂。此时,系统的动态不仅受到马尔可夫过程的影响,还受到非线性动态特性的作用,因此需要更为复杂的控制设计来应对。在实际工程应用中,此类系统往往用于模拟那些受到复杂物理、化学、生物过程影响的系统,如飞行器控制系统、机器人控制、以及经济系统等。
本篇论文在研究了马尔可夫跳跃系统的抗扰动控制问题的基础上,提出了一个基于DOB的输出反馈控制策略,并通过仿真例证了该策略的有效性。这对提升高性能复杂控制系统的抗扰动能力具有重要的理论意义和实用价值。
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