参数不确定离散时间系统的有限时间输出反馈预见器设计
作者:
作者单位:

1.湖北经济学院;2.北京科技大学;3.山东建筑大学

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通讯作者:

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目),


Design of finite-time output feedback preview controller for discrete-time systems with parameter uncertainty
Author:
Affiliation:

1.Hubei University of Economics;2.University of Science and Technology Beijing;3.Shan Dong Jianzhu University

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    摘要:

    基于具有参数依赖的Lyapunov函数方法及LMI技巧, 本文研究一类具有参数不确定离散时间系统的有限时间输出反馈预见控制问题. 首先, 采用预见控制理论中误差系统的方法, 引入差分算子和离散提升技术, 构造出包含未来目标值信号和干扰信号的信息的扩大误差系统, 将有限时间预见问题转化为扩大误差系统的有限时间稳定性问题; 然后, 针对所推导的扩大误差系统, 在设计输出反馈时, 改造输出方程充分利用了可预见信号的信息, 并通过LMI技巧给出闭环系统有限时间稳定的条件及预见控制器的设计方法. 研究表明, 通过求解LMI, 即可确定静态输出反馈预见控制器增益矩阵的参数矩阵. 数值仿真表明本文结果的有效性.

    Abstract:

    Based on parameter-dependent Lyapunov function method and the LMI technique, the problem of finite-time output feedback preview control is proposed for a class of polytopic uncertain discrete-time systems. First, the difference operator is introduced and discrete lifting technology is employed, an augmented error system including previewed information is constructed by using the error system method in preview control theory. This leads to a finite-time preview control problem being transformed into a finite time stabilization problem. Then, the previewable signals are fully utilized through reformulation of the output equation, when considering the output feedback for the augmented error system. The condition of finite-time stability of closed-loop system and the design method of preview controller are given by LMI technique. Research shows that the static output preview controller parameter matrices can be achieved from the solution of LMIs problems. The numerical simulation examples illustrate the validity of the proposed method in this paper.

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  • 收稿日期:2019-11-13
  • 最后修改日期:2021-03-21
  • 录用日期:2020-07-03
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