【摘要】：觀測器設計一直是控制理論界的重要研究專題,國內外的學者,提出了很多觀測器的設計方法,如龍伯格觀測器,自適應觀測器等。這些觀測器的準確性依賴于系統(tǒng)模型的完整程度,當系統(tǒng)不可測或存在未知擾動及測量噪聲時,設計的觀測器很難準確重構系統(tǒng)的狀態(tài)。在這種情況下,通過設計區(qū)間觀測器可以很好的保證重構狀態(tài)的準確性。區(qū)間觀測器具有重要的理論研究意義和實際應用價值。本文主要研究了具有矩陣攝動和干擾的奇異系統(tǒng)的區(qū)間觀測器設計,主要研究內容如下:首先,給出了區(qū)間觀測器的基本概念、常用引理和基本設計方法;針對一類線性系統(tǒng)設計了基本的區(qū)間觀測器,并給出了將觀測誤差動態(tài)系統(tǒng)變換為正系統(tǒng)的變換方法;另外,針對一類帶有擾動的線性系統(tǒng)設計了一類區(qū)間觀測器,并給出了擾動項的處理方法。其次,針對一類帶有未知擾動、測量噪聲和非線性項的奇異系統(tǒng)設計了區(qū)間觀測器。假定系統(tǒng)的擾動和測量噪聲是未知但有界的,給出了觀測誤差動態(tài)系統(tǒng)的等效系統(tǒng),觀測誤差動態(tài)系統(tǒng)是正系統(tǒng)的充要條件,奇異系統(tǒng)區(qū)間觀測器存在的條件,以及觀測誤差動態(tài)系統(tǒng)有界穩(wěn)定的條件。最后,通過數值實例,給出了仿真結果,驗證了算法的有效性。最后,針對一類帶有未知擾動、測量噪聲和矩陣攝動的線性奇異系統(tǒng)設計了區(qū)間觀測器,給出了系統(tǒng)矩陣中不確定項的處理方法和區(qū)間觀測器存在的條件。假定擾動和測量噪聲未知但有界,通過秩條件,給出了候選區(qū)間觀測器;通過對候選區(qū)間觀測器的觀測誤差動態(tài)系統(tǒng)進行正性分析,給出了區(qū)間觀測器存在的條件;同時,對區(qū)間觀測器進行了穩(wěn)定性分析,給出了觀測誤差動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定條件。最后,給出了區(qū)間觀測器的數值仿真實例和仿真結果,驗證了算法的有效性。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP13

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本文編號：2661465