一、含未知输入的非方离散广义系统的观测器设计与输入估计（论文文献综述）
王欣涛[1]（2020）在《基于参数化方法的广义系统观测器设计》文中研究说明近些年来,随着科技的飞跃发展,广义系统设计方法广泛应用于电力系统,机械多体系统,机器人等方面。利用一系列微分和代数方程描述广义系统,通过对方程的分析与研究,揭示了其动态及其静态特性。基于广义系统理论,本文研究广义系统观测器设计问题,主要结果如下:一、针对左特征向量矩阵,得出广义Sylvester方程的两种完全参数化解析解。二、研究广义时不变线性系统PI观测器设计问题,具体包括一阶和二阶广义时不变线性系统。基于系统估计误差及其积分项趋于零的要求,给出正则和无脉冲的条件。将误差增广系统矩阵对的Jordan分解转化为广义Sylvester方程,通过方程的解给出观测器增益的参数化形式。三、研究广义分数阶系统设计问题。针对广义分数阶线性系统设计PI和PD观测器。根据分数阶系统的稳定性,设计出适合的PI和PD观测器,基于误差增广系统估计误差趋于零（广义PI观测器还需保证其积分项趋于零）的要求,给出正则和无脉冲的条件。将误差增广系统矩阵对的Jordan分解转化为广义Sylvester方程,观测器增益的参数化形式由方程的解所给出。四、针对广义时变系统设计观测器。对于广义时变系统,设计PI和PD观测器。基于系统估计误差趋于零的要求,给出正则和无脉冲的条件。将误差增广系统矩阵对的Jordan标准型转化为广义Sylvester方程,利用方程的解给出观测器增益的参数化形式。五、针对三连杆机械手设计了PI观测器。利用相关的线性化知识,将其非线性模型转化为线性模型,基于矩阵分析中的奇异值分解,得到增益矩阵,通过仿真图验证了观测器很好的估计了原系统的状态。
田家明[2]（2019）在《非方奇异马尔科夫跳变系统的性能分析和观测器设计》文中指出在诸如电路,受限机器人等许多实际系统中,变量的个数与方程的个数一般不同,因此非方奇异马尔科夫跳变系统比方的奇异马尔科夫跳变系统有着更一般的结构和更广泛的应用.此外,单边利普希茨非线性比利普希茨非线性条件更弱,对单边利普希茨非线性系统的相关研究保守性更低.本文以非方奇异马尔科夫跳变系统为基本研究框架,讨论了连续时间和离散时间线性非方奇异马尔科夫跳变系统无脉冲唯一解的存在性和稳定性,以及连续时间单边利普希茨非线性非方奇异马尔科夫跳变系统的观测器设计问题.论文主要包括下面六章.第一章介绍了奇异系统,非方奇异系统,非方奇异马尔科夫跳变系统,系统稳定性和状态观测器的研究背景,以及非方马尔科夫跳变系统和未知输入单边利普希茨非线性观测器的研究现状.另外给出了广义逆,Schur补引理和线性矩阵不等式的预备知识.最后介绍了本文的工作及创新之处.第二章对于方程的个数不少于变量的个数（m>≥n）和变量的个数不少于方程的个数（m ≥ n）两种情形分别给出了连续时间线性非方奇异马尔科夫跳变系统列正则,列无脉冲,随机稳定且有唯一无脉冲解和行正则,行无脉冲,微分代数子系统是随机稳定且有唯一无脉冲解的充要条件,并且将这些条件转化为了易被数值求解的严格线性矩阵不等式.此外,通过引入了假设2.1-2.3解决了奇异马尔科夫跳变系统的代数子系统在切换时刻会产生脉冲的问题,此方法比文献[62]中的方法更易验证和有效.最后,我们给出了三个例子验证了结论的有效性,其中包含LRC电路例子和数值算例,并且利用Matlab的LMI工具包和画图工具进行计算和仿真.第三章对于方程的个数不少于变量的个数（m ≥ n）和变量的个数不少于方程的个数（m ≥ n）两种情形分别给出了离散时间线性非方奇异马尔科夫跳变系统列正则,列因果,随机稳定且有唯一无脉冲解和行正则,行因果,微分代数子系统随机稳定且有唯一无脉冲解的充要条件,并且将这些条件转化为了易被数值求解的严格线性矩阵不等式.此外,通过引入假设3.1-3.3来处理奇异马尔科夫跳变系统的代数子系统在切换时刻会产生脉冲的问题.最后给出了LRC电路例子和数值算例,并利用Matlab的LMI工具包和画图工具进行计算和仿真,验证了结论的有效性和实用性.第四章研究了含有未知输入和单边利普希茨非线性项的连续非方奇异马尔科夫跳变系统的全维状态观测器设计问题.结合李雅普诺夫稳定性定理和矩阵广义逆给出了单边利普希茨非线性非方奇异马尔科夫跳变系统的未知输入全维状态观测器存在的充分条件和设计方法,接着将观测器的设计问题转换了线性矩阵不等式的求解问题,最后通过一个数值例子进行仿真并验证了设计方法的有效性.第五章研究了含有未知输入和单边利普希茨非线性项的连续非方奇异马尔科夫跳变系统的降维状态观测器以及降维H∝观测器设计问题,结合李雅普诺夫稳定性定理和矩阵广义逆分别给出了相应的设计算法,将观测器的设计问题转换了线性矩阵不等式的求解问题,并通过数值例子验证了设计方法的有效性.第六章总结了本文的主要贡献,并且展望了未来可以完善和改进的地方。
王成杰[3]（2019）在《基于观测器的纵向飞行控制系统故障重构研究》文中研究指明由于民航客机在飞行的过程中将面临复杂多变的外部空间环境,各种不利因素将不同程度影响飞行控制系统的可靠性与稳定性,导致各类运行风险甚至引发严重的飞行灾难。因此,基于现有飞行控制系统与外部空间环境特征,探讨分析科学有效的系统故障重构机制能显着提升控制系统的性能,提高飞机飞行的安全水平。本文针对含有有界干扰输入的飞行控制系统进行传感器故障检测研究。通过对输出信号进行非奇异线性变换,将传感器故障等效转化为执行器故障,提出对干扰具有鲁棒性、对故障具有敏感性的残差生成方法,设计滑模观测器完成残差的计算分析,对传感器可能出现的故障风险进行预计和监测,从而获得比较可靠的故障信号,以此为依据对其信号进行重构从而提供系统的可靠性。仿真结果证明了所提方法的有效性。此外,针对满足Lipschitz条件的非线性飞行控制系统,探讨分析基于滑模观测器的执行器和传感器同时发生故障的鲁棒重构问题。借助线性变化矩阵与后置滤波器完成系统的增维处理,并结合H?控制设计构建鲁棒滑模观测器的增益矩阵,将所需研究的问题转化为基于线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality,LMI）约束条件的多目标凸优化问题。并且将自适应律引入滑模观测器的增益矩阵中,确保状态估计误差渐近稳定,在此基础上给出传感器与执行器故障的优化重构算法。最后通过仿真实验对算法的有效性进行检验。本文还针对满足Lipschitz条件并且存在执行器故障与外部扰动问题的飞行控制系统,结合相关科学理论和实践经验构建一种以比例微分（Proportion Differentiation,PD）型迭代学习观测器技术理念为基础的全新故障重构体系。根据线性矩阵不等式的计算结果确定该上述迭代学习观测器的架构方式,同时结合Lyapunov稳定性理论从理论层面对本设计的稳定性条件进行分析论述。结果表明,本设计表现出良好的鲁棒性能指标,实现了测量噪声、随机扰动等因素共存条件下的故障重构并且进一步提升了重构结果的精确性。而仿真实验的结果也充分肯定了本方法的科学性与有效性。
杜晓坤[4]（2017）在《具有未知输入的非线性系统状态估计研究》文中研究指明在航空航天、通讯、化工等诸多领域存在着大量复杂非线性系统,T-S模糊模型是描述这类系统的有效手段之一。状态估计既是控制和信号处理领域需要解决的基本问题,也是系统重构及故障诊断等研究工作的基础。然而在实际控制系统中,未知输入的存在往往会影响T-S模糊系统状态估计的准确性,从而影响系统的控制性能。因此,研究具有未知输入的T-S模糊系统的状态估计问题,具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以T-S模糊模型描述的具有未知输入的非线性系统为研究对象,采用线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality,LMI）方法,深入研究了其状态估计问题,重点解决了在未知输入观测器和滤波器的设计过程中出现的等式约束问题和未知输入与H∞性能指标的无关性问题;同时研究了将不确定信号作为未知输入进行处理的方法。主要研究内容如下:1.针对T-S模糊系统提出了两种直接设计未知输入观测器的方法——同构法和模型变换法。同时,为解决未知输入观测器设计过程中的瓶颈问题——未知输入与H∞性能指标的无关性,本文构造了与系统状态和观测器状态相关的新状态,通过定义新的H∞性能指标构造出可解的LMI,最终得到观测器的设计条件。2.针对同时具有未知输入和不确定信号的系统,研究了T-S模糊系统未知输入观测器的设计问题。通过对系统模型进行改进,把系统中存在的不确定参数摄动当成未知输入,采用矩阵解耦技术给出了比现有文献中所用方法保守性更低的不确定T-S模糊系统鲁棒未知输入观测器设计的充分条件。3.研究了系统中存在无界限未知输入时观测器的设计问题,取消了对未知输入幅值的限制,所考虑的干扰信号范围更宽,观测器设计方法适用范围更广。研究中同时考虑了未知输入影响系统测量输出和未知输入影响系统状态变量及测量输出两种情况,用广义系统描述法给出了LMI框架下H∞未知输入观测器设计的充分条件。4.针对离散T-S模糊系统研究了基于未知输入观测器的H∞控制器设计问题。通过广义系统描述法,给出了基于未知输入观测器的控制器设计的充分条件,在渐近稳定的前提下,能保证闭环系统满足指定的H∞性能指标,同时得到了观测器和控制器的参数矩阵方程。5.研究了T-S模糊系统未知输入滤波器设计问题,提出了解决无关性问题的另一方法,具体为通过引入能量限制并利用LMI的线性变换性质,解决未知输入与H∞性能指标的无关性。
吕昫光[5]（2010）在《离散非方广义系统的能控性、能观性及稳定性分析》文中指出广义系统提出于20世纪70年代,1974年,Rosenbrok H.H在研究复杂电路网络系统时首先提出了广义系统这一概念。广义系统存在于许多领域,比如工程领域、社会领域、经济领域等。此后国内外控制领域和数学领域的很多学者对广义系统进行了广泛的研究,并取得了很多有价值的结果。能控性、能观性和稳定性是广义系统的几个重要特性,对系统的研究起着至关重要的作用。对于系数矩阵为方阵的广义系统,国内外很多学者进行了深入的研究,并已取得了很多比较成熟的结果。然而对于广义系统的系数矩阵为非方阵的非方广义系统,研究相对较少,尤其对系统的系数矩阵为非方阵的离散非方广义系统的研究更少。系统的系数矩阵为非方阵的非方广义系统和离散非方广义系统应该是一种比系数矩阵为方阵的广义系统更加普遍的系统,因为当矩形系数矩阵的行向量和列向量相等时,则系统自然成为了一般的方形广义系统。因此,对非方广义系统进行研究,不但具有很高的理论价值,同时也有很重要的应用价值。正则性是对一般广义系统进行研究的一个基本条件,然而非方广义系统却无法满足正则性的要求,即非方广义系统是一种非正则的广义系统。文中列举了一个实际的例子,说明建模后得到的系统模型是一种非方广义系统。本文在分析和研究以往学者对非方广义系统理论研究的基础上,针对离散非方广义系统,引入一个广义逆乘子（γE-A）+,得到所谓离散非方广义系统的逆等矩阵形式。经过变换后的离散非方广义系统的逆等矩阵形式的系数矩阵不再是非方阵,而变成了方阵,这使得对系统的研究更加方便。在此基础上,文章重点研究了离散非方广义系统的完全能控性（C-能控）、能达能控性（R-能控）、完全能观性（C-能观）和能达能观性（R-能观）,并得出了一些基本的结果。同时针对离散非方广义系统的逆等矩阵形式,构造了Lyapunov函数,并对其稳定性进行了讨论,得出了离散非方广义系统的逆等矩阵形式稳定性的一个基本结论。
于金泳[6]（2010）在《基于滑模观测器的故障重构方法研究》文中提出随着动态系统对性能以及安全性和可靠性要求的不断提高,故障诊断和分离技术受到更多的关注。故障诊断的基本目的是当故障发生时产生告警并且识别故障发生的性质和位置。最常用的故障诊断方法就是通过比较测量输出和观测输出以产生残差,通过决策判断是否产生故障以及判断故障发生的位置。近年来,故障重构成为残差方法的一种新的替代方法,该方法不仅能检测和分离故障,而且能实现对故障的估计。因此,故障重构问题已经吸引了国内外众多学者的关注,并且己经取得了长足的进展。本文研究了基于滑模观测器的故障重构方法。本论文主要内容包括以下几部分:本文首先对基于滑模观测器的线性系统故障重构方法进行概述,并将其应用于车辆发动机电子节气门控制系统的执行器故障重构和传感器故障重构问题中。随后将该方法进一步推广,研究了基于滑模观测器的T-S模糊系统的传感器故障重构问题,给出了滑模观测器增益求解的迭代线性矩阵不等式方法,并应用于车辆电子稳定性控制系统的横摆角速度传感器和加速度传感器故障重构中。分析了一类具有执行器故障的广义线性系统滑模观测器设计问题,将该问题转化为线性系统滑模观测器的设计,并由此给出了滑模观测器存在的充分条件。同时将该方法推广到一般形式的广义线性系统中。为充分利用滑模观测器各个参数的设计自由度,在提出一种新的广义线性系统规范型基础上,给出了基于规范型的广义线性系统滑模观测器设计方法,并将该方法和LMI设计方法相结合,实现观测器增益的求解。通过输出滤波器的引入,将具有传感器故障的广义线性系统的滑模观测器设计问题转化为具有执行器故障的广义线性系统的设计问题,并给出了具有传感器故障的广义线性系统的滑模观测器存在的充分条件。分别针对具有不确定性和Lipschitz非线性的广义系统的执行器故障重构问题,给出了基于滑模观测器的故障重构设计方法,该方法能够保证从不确定项到故障重构误差的L2增益最小化。利用H∞控制理论,将该设计问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题。针对一类广义线性系统的级联滑模观测器设计问题,通过一种新的广义线性系统规范型的引入,给出了级联滑模观测器的设计方法和其存在的充分条件。随后将该方法扩展到一般形式的广义线性系统中,并给出了一般形式的广义线性系统级联滑模观测器存在的充分条件。
刘学[7]（2009）在《离散时滞广义控制系统观测器的一种设计方法》文中研究说明在实际中,许多系统的状态是部分可测或不完全可测,故构造观测器,并用估计状态实现反馈控制是一个非常有意义的研究工作.关于观测器的设计方法,目前已经有许多着作,然而,对于离散时滞控制系统特别是离散时滞广义控制系统的观测器设计却比较少.对此,本文讨论了一类离散时滞控制系统函数观测器的新型设计方法,首先给出离散时滞系统的观测器模型,然后研究出观测器成立的假设条件,通过给出Sylvester方程的解和给出的线性矩阵不等式（LMI）条件,设计出求解观测器未知量的综合算法.并把离散时滞系统观测器的设计方法推广到离散时滞广义控制系统中,首先给出离散时滞广义系统的观测器模型,研究出观测器成立的假设条件,通过给出Sylvester方程的解和离散时滞广义系统渐近稳定性判据,设计出求解观测器未知量的综合算法.本文结构如下:第一部分介绍了观测器设计的背景.第二部分介绍了观测器研究和设计所需的理论知识.第三部分首先给出离散时滞系统的观测器模型,然后研究出观测器成立的假设条件,通过给出Sylvester方程的解和给出的线性矩阵不等式（LMI）条件,设计出求解观测器未知量的综合算法,最后的实例说明了算法的可行性.第四部分首先给出离散时滞广义系统的观测器模型,研究出观测器成立的假设条件,通过给出Sylvester方程的解和离散时滞广义系统渐近稳定性判据,设计出求解观测器未知量的综合算法,最后的实例同样说明了算法的可行性.第五部分对本文做了总结,并提出了我们需要进一步研究的问题.
吴爱国[8]（2008）在《广义线性系统的脉冲消除与观测器设计》文中提出在描述交链大系统,机械多体系统,电力系统等时,广义系统模型是一个更方便更自然的方法。作为一种方法,广义系统模型已经在获得一些复杂系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能分析中得到广泛应用。因此,广义系统的研究无论从理论还是应用上都是非常重要的。广义系统与正常系统的一个最大区别就是系统响应可能含有脉冲,这可能给实际系统造成很大的破坏甚至摧毁系统。因此对脉冲消除的研究是非常必要的。另外,对实际系统来说,并不是所有的系统状态都能量测得到,这样就限制了状态反馈控制律的使用。为了克服这个障碍,一个可能的方法就是先通过观测器估计系统的状态然后再根据估计的状态设计控制律。为了保证观测器估计的准确性也要求观测器系统不含脉冲模。由于这些原因,本论文系统深刻地讨论广义线性系统的脉冲消除和观测器设计问题,其主要结果如下:一、对方广义系统考虑了通过最一般的控制器—动态输出反馈控制器的正则化。根据原始的系统矩阵建立了三类可正则化条件。而且进一步显示,对于可正则系统,所有正则化控制器的集合形成一个Zariski开集。二、考虑了通过状态反馈和PD状态反馈的脉冲消除问题。基于导数反馈标准型给出了使闭环系统无脉冲的状态反馈的参数化表示。为了考虑PD反馈脉冲消除问题,对方广义系统和非方广义系统分别提出了可I-能控性和可脉冲模能控性的概念。结论显示,可I-能控性和可脉冲模能控性分别是方广义系统和非方广义系统的PD反馈消除脉冲的充要条件。根据原始系统矩阵建立了两类可I-能控性和可脉冲模能控性判据,而且给出了闭环系统可达到的动态阶的范围。建立了I-能控化控制器和脉冲模能控化控制器的参数表示式。由于上面的工作,基于PD状态反馈的脉冲消除问题可以通过两步完成。第一步设计I-能控化或脉冲模能控化控制器,第二步根据状态反馈消脉冲的方法求解比例增益。另外,对PD状态反馈脉冲消除还建立了能同时提供比例增益和导数增益的设计方法。以上所有的设计方法都是采用奇异值分解,因此提出的方法有较好的数值稳定性。三、对正则广义系统提出了两大类观测器—比例积分观测器和比例积分导数观测器。基于一类Sylvester矩阵方程的显式参数化解给出这些观测器的参数化设计方法。提出的方法通过自由参数给出了所有观测器的增益矩阵的参数表达式。提出的方法能保证观测器系统是正则无脉冲的,且能提供所有的设计自由度。这些自由度能进一步参与优化满足系统额外限制并获得更好的系统性能。相比于文献中出现的PI观测器,本论文提出的广义PI观测器由于额外引入的观测器增益矩阵能提供更多的设计自由度,从而使系统获得更好的性能。四、考虑了基于观测器的鲁棒控制问题。鲁棒性能由环路传递复现（LTR）性能表征。所涉及的观测器有Luenberger观测器,全维状态反测器,PI观测器,高阶比例积分观测器。基于复现误差的概念通过复现矩阵给出了精确LTR功能的充分必要条件。五、考虑了柔性连接机器人系统基于PI观测器的状态反馈控制器的设计。结合提出的广义PI观测器的参数化方法和LTR条件根据设计自由参数建立控制器的LTR功能的性能指标。通过采用遗传优化算法给出了具有LTR功能的控制器的增益。通过与基于常规PI观测器的结果比较显示,广义PI观测器确实能够通过额外的自由度获得更好的LTR性能。
侯冬梅[9]（2008）在《广义系统的次优控制》文中进行了进一步梳理广义系统自20世纪70年代产生以来,由于在宇航系统、电力系统、机器人系统、生物系统、化工系统、经济系统及电路系统等领域的广泛应用,引起了广大学者的极大兴趣,其理论研究取得了很大的进展,许多正常系统的结论相继被推广到广义系统。在二次最优控制方面涌现出不少的优秀成果,但是广义系统的次优控制问题的讨论成果很少,由于在实际工程中,对于工程设计问题,不一定要求找到严格实现“最优问题”的控制器,只要能找到满足工程设计要求的控制器即可,于是研究次优控制问题具有很大的必要性。近年来,非方广义系统被广泛研究,但次优控制的成果很少。本文详细的分析了非方广义系统以及广义系统的次优控制问题的研究状况,并通过使用半受限等价变换和广义逆矩阵将陈莉在文献[山东大学学报,2006,41（2）:74-77]中研究的非方广义系统系统带干扰抑制的LQ次优控制问题中的参数限制条件替换为更容易寻找的系数矩阵的秩约束条件,仍可得到次优控制-状态对存在,并且闭环系统性能指标被控制在尽量小的范围内,次优控制可被综合为状态反馈,闭环系统任意有限特征值均落在开左半复平面.此方法使问题的求解更容易,所以利于工程实现。
范子荣,张友鹏[10]（2007）在《非方广义线性系统的观测器设计》文中认为基于含未知输入的非方广义线性系统,研究了该系统具有环路复现特性（LTR）的干扰解耦观测器设计问题。通过矩阵的初等变换和广义逆变换,将非方广义系统等价地转化为正常状态空间的广义线性系统,并运用有关定理给出观测器具有干扰解耦和环路复现特性（LTR）的充要条件,经分析可知,系统具有环路复现特性的充要条件是系统对于任何未知输入干扰解耦,则具有环路复现特性的干扰解耦观测器的设计问题转化为系统关于任何扰动都是解耦的。进一步由广义Sylvester矩阵方程的显式通解出发,指出了观测器的参数化设计方法,同时,给出了观测器的设计算法。运用Matlab进行数字仿真分析,证明该方法是有效的。
二、含未知输入的非方离散广义系统的观测器设计与输入估计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、含未知输入的非方离散广义系统的观测器设计与输入估计（论文提纲范文）
（1）基于参数化方法的广义系统观测器设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及其研究意义 |
| 1.2 国内外的研究动态及发展趋势 |
| 1.2.1 常义系统观测器的国内外研究动态 |
| 1.2.2 广义系统观测器的国内外研究动态 |
| 1.2.3 广义非线性系统观测器的研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容和安排 |
| 第2章 预备知识 |
| 2.1 数学基础 |
| 2.1.1 矩阵的Smith标准型与互质分解 |
| 2.1.2 矩阵的奇异值分解 |
| 2.2 广义时不变系统 |
| 2.2.1 广义时不变系统的基本概念及特性分析 |
| 2.2.2 矩阵对的Jordan分解 |
| 2.3 广义Sylvester方程 |
| 2.3.1 基于Smith标准型的解 |
| 2.3.2 基于右互质分解的解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 广义时不变线性系统PI观测器设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 一阶广义时不变线性系统PI观测器设计 |
| 3.2.1 问题的描述 |
| 3.2.2 增益矩阵的参数化表示及约束 |
| 3.2.3 数值算例 |
| 3.3 二阶广义时不变线性系统PI观测器设计 |
| 3.3.1 问题的描述 |
| 3.3.2 增益矩阵的参数化表示及约束 |
| 3.3.3 数值算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 广义分数阶线性系统观测器设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 广义分数阶线性系统PI观测器设计 |
| 4.2.1 分数阶系统的稳定性分析 |
| 4.2.2 问题的描述 |
| 4.2.3 增益矩阵的参数化表示及约束 |
| 4.2.4 数值算例 |
| 4.3 广义分数阶线性系统PD观测器设计 |
| 4.3.1 问题的描述 |
| 4.3.2 增益矩阵的参数化表示及约束 |
| 4.3.3 数值算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 广义时变线性系统观测器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 广义时变线性系统PI观测器设计 |
| 5.2.1 问题的描述 |
| 5.2.2 增益矩阵的参数化表示及约束 |
| 5.2.3 数值算例 |
| 5.3 广义时变线性系统PD观测器设计 |
| 5.3.1 问题的描述 |
| 5.3.2 增益矩阵的参数化表示及约束 |
| 5.3.3 数值算例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 三连杆平面机械手的观测器设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 非线性模型 |
| 6.3 线性模型 |
| 6.4 观测器设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文 |
（2）非方奇异马尔科夫跳变系统的性能分析和观测器设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景 |
| §1.1.1 非方奇异马尔科夫跳变系统 |
| §1.1.2 稳定性问题 |
| §1.1.3 未知输入单边利普希茨非线性状态观测器 |
| §1.2 研究现状 |
| §1.2.1 非方奇异马尔科夫跳变系统的研究现状 |
| §1.2.2 未知输入单边利普希茨非线性观测器的研究现状 |
| §1.3 预备知识 |
| §1.3.1 广义逆 |
| §1.3.2 Schur补引理 |
| §1.3.3 线性矩阵不等式 |
| §1.4 本文的工作及创新之处 |
| 第二章 连续线性非方奇异马尔科夫跳变系统的无脉冲唯一解的存在性和稳定性 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 问题描述及预备知识 |
| §2.3 情形一:方程的个数不少于变量的个数 |
| §2.3.1 解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §2.3.2 无脉冲解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §2.4 情形二:变量的个数不少于方程的个数 |
| §2.4.1 解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §2.4.2 无脉冲解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §2.5 算例 |
| §2.6 结语 |
| 第三章 离散线性非方奇异马尔科夫跳变系统的无脉冲唯一解的存在性和稳定性 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 问题描述及预备知识 |
| §3.3 情形一:方程的个数不少于变量的个数 |
| §3.3.1 解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §3.3.2 无脉冲解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §3.4 情形二:变量的个数不少于方程的个数 |
| §3.4.1 解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §3.4.2 无脉冲解的存在唯一性和稳定性分析 |
| §3.5 算例 |
| §3.6 结语 |
| 第四章 单边利普希茨非线性非方奇异马尔科夫跳变系统的未知输入全维观测器设计 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 系统模型和观测器描述 |
| §4.3 观测器的存在条件和设计步骤 |
| §4.4 数值例子 |
| §4.5 结语 |
| 第五章 单边利普希茨非线性非方奇异马尔科夫跳变系统的未知输入降维观测器和H_∞观测器设计 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 未知输入降维观测器设计 |
| §5.2.1 问题描述 |
| §5.2.2 主要结果 |
| §5.2.3 数值例子 |
| §5.3 H_∞降维观测器设计 |
| §5.3.1 问题描述 |
| §5.3.2 主要结果 |
| §5.3.3 数值例子 |
| §5.4 结语 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 论文总结 |
| §6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表和已投稿的论文 |
（3）基于观测器的纵向飞行控制系统故障重构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统故障重构方法 |
| 1.2.2 广义故障重构方法 |
| 1.3 本文研究的主要内容和章节安排 |
| 第二章 纵向飞行控制系统模型及故障类型 |
| 2.1 纵向飞行控制系统概述 |
| 2.2 波音747 纵向飞行控制系统模型 |
| 2.2.1 飞机纵向动态模型 |
| 2.2.2 执行器动态模型 |
| 2.2.3 控制器动态模型 |
| 2.2.4 传感器动态模型 |
| 2.3 无人机纵向飞行控制系统建模 |
| 2.4 故障系统建模 |
| 2.4.1 飞行控制系统常见故障及分类 |
| 2.4.2 飞行控制系统故障建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于滑模观测器的飞行控制系统传感器故障重构 |
| 3.1 滑模观测器设计与传感器故障检测 |
| 3.1.1 系统描述 |
| 3.1.2 滑模观测器设计 |
| 3.2 传感器故障重构 |
| 3.2.1 传感器故障转化 |
| 3.2.2 故障重构设计 |
| 3.3 仿真实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于鲁棒自适应滑模观测器的多故障重构 |
| 4.1 系统描述与传感器故障转化 |
| 4.1.1 系统描述 |
| 4.1.2 传感器故障转化 |
| 4.2 观测器设计与故障重构 |
| 4.2.1 鲁棒自适应滑模观测器设计 |
| 4.2.2 鲁棒故障重构 |
| 4.3 仿真实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于PD型学习观测器的飞行控制系统故障重构 |
| 5.1 系统描述 |
| 5.2 基于PD型学习观测器的执行器加性故障重构 |
| 5.2.1 PD型学习观测器设计 |
| 5.2.2 PD型学习观测器稳定性分析 |
| 5.3 仿真实验 |
| 5.3.1 突变型执行机构加性故障重构 |
| 5.3.2 时变型执行机构加性故障重构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（4）具有未知输入的非线性系统状态估计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 状态估计的研究背景及意义 |
| 1.2 T-S模糊控制理论发展概述 |
| 1.2.1 模糊控制理论的研究背景及意义 |
| 1.2.2 T-S模糊控制理论的研究背景及意义 |
| 1.3 未知输入的研究背景及现状 |
| 1.4 预备知识 |
| 1.4.1 线性矩阵不等式 |
| 1.4.2 本文引用的LMI引理 |
| 1.4.3 符号说明 |
| 1.5 本文的主要工作和创新点 |
| 1.5.1 主要研究内容和创新点 |
| 1.5.2 结构组织及安排 |
| 第二章 基于T-S模糊系统直接法的未知输入观测器设计 |
| 2.1 基于同构法的未知输入观测器设计 |
| 2.1.1 问题描述 |
| 2.1.2 基于同构法的离散T-S模糊系统未知输入观测器设计 |
| 2.1.3 基于同构法的连续T-S模糊系统未知输入观测器设计 |
| 2.2 基于模型变换法的未知输入观测器设计 |
| 2.2.1 问题描述 |
| 2.2.2 基于模型变换法的离散T-S模糊系统未知输入观测器设计 |
| 2.2.3 基于模型变换法的连续T-S模糊系统未知输入观测器设计 |
| 2.3 仿真研究 |
| 2.3.1 同构法仿真实验 |
| 2.3.2 模型变换法仿真实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不确定T-S模糊系统鲁棒未知输入观测器设计 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 未知输入观测器设计及LMI综合条件 |
| 3.2.1 不确定离散T-S模糊系统的鲁棒未知输入观测器设计 |
| 3.2.2 不确定连续T-S模糊系统的鲁棒未知输入观测器设计 |
| 3.3 仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 无界限未知输入模糊系统H_∞未知输入观测器设计 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 Case 1：测量输出受影响时的未知输入观测器设计 |
| 4.3 Case 2：测量输出和系统状态受影响时的未知输入观测器设计 |
| 4.4 仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于未知输入观测器的T-S模糊系统H_∞控制器设计 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 未知输入观测器和控制器设计条件 |
| 5.3 仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 T-S模糊系统未知输入滤波器设计 |
| 6.1 连续T-S模糊系统的未知输入滤波器设计 |
| 6.1.1 问题描述 |
| 6.1.2 重要结论 |
| 6.2 离散T-S模糊系统的未知输入滤波器设计 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 重要结论 |
| 6.3 仿真研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）离散非方广义系统的能控性、能观性及稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 广义系统 |
| 1.1.1 广义系统简述 |
| 1.1.2 广义系统表达形式 |
| 1.1.3 广义系统与正常系统的区别与联系 |
| 1.1.4 广义系统的状态空间描述和受限等价变换 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 相关领域的国内外研究现状及分析 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 非方广义系统及其电路模型 |
| 2.1 广义线性系统的正则概念 |
| 2.2 非方广义系统的电路模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 离散广义系统的能控性、能观性和稳定性 |
| 3.1 离散广义系统的状态空间描述 |
| 3.2 离散广义系统的运动分析 |
| 3.3 离散广义系统的能控性和能观性 |
| 3.4 离散广义系统的稳定性和广义李雅普诺夫方程 |
| 3.5 离散广义系统中正则与非正则的区别 |
| 3.5.1 问题描述 |
| 3.5.2 可解性与解的结构 |
| 3.5.3 能达性、能控性与能观性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 离散非方广义系统的能控性、能观性与稳定性分析 |
| 4.1 离散非方广义系统的离散广义逆等矩阵模型 |
| 4.2 离散非方广义系统能控性 |
| 4.2.1 离散非方广义系统的完全能控性(C-能控) |
| 4.2.2 离散非方广义系统的能达能控性(R-能控) |
| 4.3 离散非方广义系统能观性 |
| 4.3.1 离散非方广义系统的完全能观性(C-能观) |
| 4.3.2 离散非方广义系统的能达能观性(R-能观) |
| 4.4 离散非方广义系统的稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（6）基于滑模观测器的故障重构方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 故障诊断方法研究概述 |
| 1.3 故障诊断方法分类 |
| 1.3.1 基于模型的故障诊断方法 |
| 1.3.2 基于信号处理的故障诊断方法 |
| 1.3.3 基于知识的故障检测与诊断方法 |
| 1.4 故障重构方法 |
| 1.4.1 传统系统故障重构方法 |
| 1.4.2 广义系统故障重构方法 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 基于滑模观测器的线性系统故障重构方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 故障系统的建模 |
| 2.3 基于滑模观测器的线性系统故障重构方法 |
| 2.4 基于滑模观测器的不确定线性系统故障重构方法 |
| 2.5 基于级联滑模观测器的线性系统故障重构方法 |
| 2.6 基于滑模观测器的线性系统传感器故障重构方法 |
| 2.7 仿真研究 |
| 2.7.1 执行器故障重构 |
| 2.7.2 传感器故障重构 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于滑模观测器的T-S 模糊系统传感器故障重构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 基于滑模观测器的传感器故障重构 |
| 3.4 滑模观测器求解方法 |
| 3.5 仿真研究 |
| 3.5.1 车辆动力学模型 |
| 3.5.2 仿真结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于滑模观测器的广义系统故障重构 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 具有执行器故障的广义系统滑模观测器设计 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 广义线性系统的滑模观测器的设计 |
| 4.2.3 一般形式广义系统的滑模观测器设计和故障重构 |
| 4.3 基于LMI 的广义系统滑模观测器设计 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 基于LMI 的滑模观测器设计 |
| 4.3.3 基于LMI 的广义系统滑模观测器的求解方法 |
| 4.3.4 故障重构 |
| 4.4 基于滑模观测器的广义系统传感器故障重构 |
| 4.5 仿真研究 |
| 4.5.1 执行器故障重构 |
| 4.5.2 传感器故障重构 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 具有不确定性和非线性的广义系统故障重构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不确定广义系统滑模观测器设计及在故障重构中的应用 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 不确定广义系统的滑模观测器设计 |
| 5.2.3 不确定广义系统的故障重构 |
| 5.2.4 仿真例子 |
| 5.3 一类广义非线性系统的基于滑模观测器的故障重构 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 广义非线性系统的滑模观测器设计 |
| 5.3.3 广义非线性系统的故障重构 |
| 5.3.4 仿真例子 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于级联滑模观测器的广义系统故障重构方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 级联滑模观测器设计 |
| 6.4 一般形式广义系统的级联滑模观测器设计和故障重构 |
| 6.5 仿真例子 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）离散时滞广义控制系统观测器的一种设计方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1. 观测器研究和设计的基本知识 |
| 1.1 观测器的基本知识 |
| 1.2 连续控制系统观测器的设计方法 |
| 1.2.1 全维状态观测器的设计方法 |
| 1.2.2 Kx -函数观测器的设计方法 |
| 1.3 离散控制系统观测器的设计方法 |
| 2. 离散时滞控制系统观测器的一种设计方法 |
| 2.1 问题的描述和准备 |
| 2.2 主要结论与观测器的综合算法 |
| 2.3 数值例子 |
| 3. 离散时滞广义控制系统观测器的一种设计方法 |
| 3.1 问题的描述和准备 |
| 3.2 主要结论与观测器的综合算法 |
| 3.3 数值例子 |
| 4. 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间完成的论文 |
（8）广义线性系统的脉冲消除与观测器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 广义线性系统 |
| 1.2.2 广义线性系统方法 |
| 1.2.3 脉冲模与脉冲消除 |
| 1.2.4 状态(或状态函数)观测器 |
| 1.2.5 输入函数观测器 |
| 1.2.6 未知输入观测器 |
| 1.2.7 基于观测器的故障检测 |
| 1.2.8 环路传递复现 |
| 1.3 主要内容 |
| 第2章 动态输出反馈正则化 |
| 2.1 问题的提出 |
| 2.2 准备工作 |
| 2.3 可正则性条件 |
| 2.4 正则化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 可I-能控性和脉冲消除 |
| 3.1 标准型 |
| 3.1.1 一般广义线性系统 |
| 3.1.2 正则广义线性系统 |
| 3.2 基于状态反馈的脉冲消除 |
| 3.3 可I-能控性 |
| 3.3.1 第一基本判据 |
| 3.3.2 第二基本判据 |
| 3.3.3 基于标准型的判据 |
| 3.4 I-能控化控制器设计 |
| 3.4.1 第一设计方法 |
| 3.4.2 第二设计方法 |
| 3.5 基于PD状态反馈的脉冲消除 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 非方广义线性系统的可脉冲模能控性 |
| 4.1 准备工作 |
| 4.2 可脉冲模能控性的概念 |
| 4.3 第一可脉冲模能控性判据 |
| 4.4 第二可脉冲模能控性判据 |
| 4.5 定理4.4的证明 |
| 4.6 脉冲模能控闭环系统的动态阶 |
| 4.7 脉冲模能控化控制器设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 比例积分观测器 |
| 5.1 广义PI观测器 |
| 5.1.1 观测器增益的求解 |
| 5.1.2 设计参数的进一步约束 |
| 5.1.3 分离原理 |
| 5.1.4 数值算例 |
| 5.2 高阶比例积分观测器 |
| 5.2.1 分离原理 |
| 5.2.2 PMI观测器的存在条件 |
| 5.2.3 PMI观测器设计 |
| 5.2.4 算例 |
| 5.3 广义Sylvester矩阵方程的解 |
| 5.3.1 Kronecker映射 |
| 5.3.2 显式解 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 比例积分导数观测器 |
| 6.1 广义PID观测器 |
| 6.1.1 分离原理 |
| 6.1.2 GPID观测器设计 |
| 6.1.3 算例 |
| 6.2 PMID观测器 |
| 6.2.1 分离原理 |
| 6.2.2 PMID观测器设计 |
| 6.2.3 算例 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 基于观测器的鲁棒控制 |
| 7.1 Luenberger观测器的LTR条件 |
| 7.2 全维状态观测器的LTR条件 |
| 7.3 广义PI观测器的LTR条件 |
| 7.4 高阶积分观测器的LTR条件 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 柔性连接机器人具LTR功能的补偿器设计 |
| 8.1 模型描述 |
| 8.2 补偿器设计 |
| 8.2.1 基于GPI观测器的状态反馈控制器 |
| 8.2.2 基于PI观测器的状态反馈控制器 |
| 8.3 仿真 |
| 8.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）广义系统的次优控制（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 符号说明 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究广义系统的背景及意义 |
| 1.2 非方广义系统研究的状况 |
| 1.3 广义系统 LQ问题的研究状况 |
| 1.3.1 LQ问题的含义 |
| 1.3.2 广义系统 LQ问题的研究状况 |
| 1.4 广义系统的次优控制问题研究现状 |
| 1.5 本文的主要工作介绍 |
| 第2章 预备知识 |
| 2.1 Moore-Penrose广义逆 |
| 2.2 能稳定性和能检测性 |
| 2.3 正定矩阵和半正定矩阵 |
| 第3章 广义系统的次优控制 |
| 3.1 问题的提出 |
| 3.2 问题的转换 |
| 3.3 问题的解 |
| 3.4 算例 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、含未知输入的非方离散广义系统的观测器设计与输入估计（论文参考文献）
- [1]基于参数化方法的广义系统观测器设计[D]. 王欣涛. 黑龙江大学, 2020(04)
- [2]非方奇异马尔科夫跳变系统的性能分析和观测器设计[D]. 田家明. 山东大学, 2019(09)
- [3]基于观测器的纵向飞行控制系统故障重构研究[D]. 王成杰. 中国民航大学, 2019(02)
- [4]具有未知输入的非线性系统状态估计研究[D]. 杜晓坤. 天津大学, 2017(04)
- [5]离散非方广义系统的能控性、能观性及稳定性分析[D]. 吕昫光. 东北大学, 2010(06)
- [6]基于滑模观测器的故障重构方法研究[D]. 于金泳. 哈尔滨工业大学, 2010(04)
- [7]离散时滞广义控制系统观测器的一种设计方法[D]. 刘学. 中国海洋大学, 2009(11)
- [8]广义线性系统的脉冲消除与观测器设计[D]. 吴爱国. 哈尔滨工业大学, 2008(02)
- [9]广义系统的次优控制[D]. 侯冬梅. 黑龙江大学, 2008(02)
- [10]非方广义线性系统的观测器设计[J]. 范子荣,张友鹏. 电光与控制, 2007(04)