【摘要】：分布參數(shù)系統(tǒng)是指狀態(tài)空間維數(shù)是無窮的系統(tǒng),主要包括由偏微分方程、積分方程、泛函微分方程、微積分方程以及Banach或Hilbert空間中抽象微分方程所描述的控制系統(tǒng).帶有外部干擾的偏微分系統(tǒng)控制的研究是近年來分布參數(shù)系統(tǒng)控制研究領(lǐng)域的熱點與難點問題.目前的研究主要采用變結(jié)構(gòu)的滑�？刂坪妥钥箶_控制的方法來設(shè)置輸出反饋控制器,使其達到抵消或抑制干擾的目的,最終實現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)接近于零.而在實際問題中,我們更感興趣的是如何基于輸出反饋設(shè)置控制器,使得系統(tǒng)的輸出跟蹤到非零參考信號.因為,這樣的研究在機器人的應(yīng)用中具有非常重要的意義.我們的主要思想是首先基于輸出可測信號與參考信號設(shè)計狀態(tài)參考系統(tǒng),然后設(shè)置輸出反饋控制最終使得閉環(huán)系統(tǒng)適定,并且達到以下三個目標(biāo):(1)性能輸出跟蹤參考信號;(2)保證所有的子系統(tǒng)有界;(3)保證當(dāng)干擾和參考信號為零時,系統(tǒng)是穩(wěn)定的.本文主要針對外部帶有一般有界干擾的無窮維振動系統(tǒng)進行性能輸出跟蹤的研究,并分別對幾類拋物方程進行了具體分析.文章結(jié)構(gòu)如下:第一章給出論文的研究背景和意義以及相關(guān)內(nèi)容的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,另外對一些必要的預(yù)備知識進行了說明,主要包括線性算子半群理論,Riesz基,C0-半群理論等研究工具.第二章研究了邊界帶有干擾的一維熱方程的性能輸出跟蹤問題.本章把常微分中研究性能輸出跟蹤的方法進行了推廣,具體思路如下:首先需給定被跟蹤的參考信號,根據(jù)參考信號來設(shè)置狀態(tài)觀測器,進而對觀測系統(tǒng)和原狀態(tài)系統(tǒng)的誤差系統(tǒng)進行研究,然后設(shè)置狀態(tài)反饋控制器,使得誤差系統(tǒng)穩(wěn)定以及閉環(huán)系統(tǒng)有界,從而證明了性能輸出跟蹤到給定的參考信號.基于第二章的研究,第三章對邊界帶有干擾的一維熱方程的性能輸出信號進行了改進,用積分的形式來跟蹤參考信號.因為對于拋物系統(tǒng)來講,我們研究的狀態(tài)空間為L2(0,1),平均溫度比一點的溫度更有意義.所以我們利用積分形式的輸出重新設(shè)置了控制器,使得積分形式的性能輸出漸近的跟蹤到了預(yù)先給定的參考信號.第四章對邊界帶有不匹配干擾的熱方程進行性能輸出跟蹤的研究.與第一章不同的是,本章研究的干擾是不匹配干擾,也就是說干擾與控制不在同一端,不能通過控制來直接抵消干擾,這就增加了控制器的設(shè)計難度.因此我們需先對干擾進行估計,與常用的干擾估計方法不同的是本章使用無窮維系統(tǒng)來估計干擾,這樣就使得性能輸出可以指數(shù)的跟蹤到參考信號.
【圖文】：

（２．２６）中ｓｉｇｎ（Ｘ）邋＝邋０？應(yīng)用不同的方法計算數(shù)值解并且取時間間杴為０．０００１，取空間間，逡逑隔為邋０．００５．初值為：＊（；？，０）邋＝邋－６：ａｒ邋＋邋５ａ：２，ｉｔ0，０）邋＝邋－１２；ｒ邋＋邋６ａ：２？圖邋２．１邋為《0，幻的位移，逡逑餌？，邋ｔ）的位移為圖２．２‘圖２Ｊ邋ＩＩ示了邋ｕ（ｌ，＊）漸進的跟蹤到了參考餐號｜ｆｒ．ｅｆ（ｔ）‘逡逑邐－：邐邐邐邐逡逑＊邐４／邋／／逡逑２－邋ｒ逡逑－２－＾ｊ＾＇：邐逡逑■４邋－邋’邋丨邋’邋邐——邋：：邐—…——邋邋邋逡逑，邐＇邋．．．．１逡逑－３＾邐0＇５逡逑°邐５邐１０邐１５邐°邋Ｘ逡逑ｔ逡逑圖２．１邋的溫度逡逑２３逡逑

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本文編號：2705303