约束切换非线性系统给出初始稳定区域的预测控制设计 |
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引用本文: | 苏佰丽①②,李少远①,朱全民③.约束切换非线性系统给出初始稳定区域的预测控制设计[J].中国科学(E辑),2009,39(5):994-1003. |
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作者姓名: | 苏佰丽①② 李少远① 朱全民③ |
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作者单位: | 上海交通大学自动化系;山东曲阜师范大学电气信息与自动化学院;Faculty;CEMS;University;West;England;Coldharbour;Lane;Bristol;BS161QY; |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(批准号:60825302,60774015);;国家高技术研究发展计划(“863”计划)(批准号:2007AA041403)资助 |
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摘 要: | 有约束切换非线性系统的稳定控制是一个重要的研究问题.通常的预测控制方法可以很好的处理约束问题并使得系统稳定,但一般首先假设其中的优化问题初始可行,而对于初始稳定区域并没有具体的描述.本文针对一类输入变量受约束且状态不可测的非线性切换系统,提出了一种混合非线性预测控制方案.其主要思想是:利用李亚普诺夫函数和状态观测器,设计在预测控制器和有界反馈控制器之间适当切换的混杂控制器,以得到初始稳定区域的描述并使得子系统闭环稳定;对整个切换系统,基于状态估计,设计在各组件间平稳切换的切换律,以保证整个闭环系统的渐近稳定性.最后通过对一个化工过程实例进行仿真,验证了本文所提控制器的有效性.
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关 键 词: | 切换系统 李亚普诺夫函数 状态观测器 输入约束 输出反馈 模型预测控制 稳定域 |
收稿时间: | 2008-04-22 |
修稿时间: | 2008-06-02 |
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