分布参数系统逻辑切换自适应控制及应用

实际系统中存在大量空间分布的以偏微分方程描述的分布参数系统，而不确定性又不可避免，研究分布参数系统的自适应控制具有重要意义。本项目将利用逻辑切换研究目前尚未解决的复杂分布参数系统的自适应控制问题，研究分布参数自适应控制系统的动态品质改善问题以及鲁棒性增强问题。将着重研究分布参数系统的边界自适应控制问题以及基于边界检测的输出反馈自适应控制问题。将在理论研究的基础上对流场的稳定化控制进行实验研究。本项目的研究有助于推动分布参数系统自适应控制进一步向前发展。

实际系统中存在大量以偏微分方程描述的分布参数系统，而不确定性又不可避免，研究分布参数系统的自适应控制具有重要意义。本项目采用逻辑切换这一工具研究分布参数系统的自适应控制问题，取得如下主要成果: 提出了能显著改善动态品质的分布参数系统多模型自适应控制（包括状态反馈和输出反馈），以往的分布参数系统自适应控制为保证稳定性要求参数调节或者速率小于1或者正则化，这导致自适应过程很长动态品质不理想，本项目采用并行运作多个参数辨识器并结合逻辑切换的方法，能快速缩小辨识误差显著改善动态品质，并能保证闭环切换系统的稳定性；本项目通过选择适当的目标系统并对目标系统的参数采用离散切换的方法自适应调节，解决了一类分布参数非线性系统的全局自适应控制问题；本项目通过采用多模型方法辨识时滞参数，解决了一类含输入时滞分布参数系统的自适应控制问题；本项目研究了分布参数自适应控制系统的鲁棒性增强问题，通过修改控制律并在切换逻辑中引入适当死区，可以完全抑制匹配干扰的作用，即仍能保证系统的渐近稳定性，而对存在小的未匹配干扰和/或慢的时变参数的情况，能保证系统的最终有界性。在理论研究的基础上本项目进行了实验验证。本项目着重关注分布参数系统的边界控制和边界检测，取得的成果有的具有理论意义有的具有应用价值。