广义系统状态观测器设计的参数化方法

摘要

随着现代控制理论研究的日趋深入,广义系统理论拥有着更加广泛的应用背景,在20世纪70年代,广义系统理论就受到了国内外许多学者的关注。本文在基于广义系统理论的基础上,系统地研究了在能观条件下的广义系统观测器设计的参数化方法。主要分为以下两个方面:
　　一、本文分析在没有扰动的情况下对广义系统状态观测器设计的参数化方法进行研究,根据广义系统模型,通过重新构造系统,使之构成一个新的闭环系统,利用矩阵方程EVFAVBW解析通解,通过矩阵的奇异值变换就可得到闭环特征向量的参数表示及其矩阵L的参数表示,从而,提出了广义系统状态观测器设计的一种参数化方法,并通过相应的数值算例来更好的说明了该方法的优越性。该方法不仅简单可行,而且具备很好的数值特性。
　　二、本文研究了具有部分参数扰动的广义系统的鲁棒状态观测器设计的参数化方法,并且对于部分参数扰动的结构是已知的。首先,我们对广义系统鲁棒性的闭环特征值灵敏度指标进行了创建,求出指标函数J对于参数向量fi和W的导数,我们把特征值i分为实数和复数两种情形,从而给出相应的参数形式。其次,利用该灵敏度指标和参数化的结果,给出了广义系统鲁棒状态观测器设计的显示参数表达式。最后,提出了一个简单又行之有效的广义系统鲁棒状态观测器设计的参数化方法及相应的数值算例。

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第1章 绪 论

1.1广义系统理论的背景及意义

1.2鲁棒状态观测器设计问题的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 预备知识

2.1 矩阵相关的基础知识

2.1.1若当块和若当矩阵

2.1.2矩阵的奇异值分解

2.1.3矩阵对的特征值与特征向量

2.1.4矩阵范数

2.2矩阵方程 EVFAV ?BW ? 的一种新的解析通解

2.3优化方法简单介绍

2.4广义系统理论

2.5 本章小结

第3章 广义系统状态观测器设计

3.1问题的提出

3.2状态观测器设计问题的通解

3.3状态观测器设计的算法与算例

3.3.1算法

3.3.2算例

3.4本章小结

第4章 广义系统鲁棒状态观测器设计

4.1 问题的提出

4.2 鲁棒状态观测器的设计方法

4.3 鲁棒状态观测器设计算法与算例

4.3.1 算法

4.3.2算例

4.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢