基于动态反馈的时滞非线性系统控制理论研究

Many physical systems contain time-delay and nonlinearity in nature. As one of the important research fields of control theory and applications, control of nonlinear time-delay systems has received considerable attention. Notably, the existing results usually employ static feedback to deal with time-delay, which possesses obvious limitations. With the aid of dynamic feedback, this project aims at developing a novel nonlinear controller design strategy, and then investigating the stabilization and tracking problems of several classes of nonlinear time-delay systems. Specifically, consider the following control problems of nonlinear time-delay systems: (1) Global state feedback control of lower-triangular systems with state delay, (2) Output regulation of nonlinear time-delay systems.

众多物理系统本质上都存在时滞和非线性。作为控制理论及应用的一个重要研究领域，时滞非线性系统控制已经得到国内外学者的广泛关注。值得注意的是，已有结果通常是利用静态反馈处理时滞，具有明显的局限性。本项目拟利用动态反馈，提出新型的非线性控制器设计方案，在此基础上，对几类典型时滞非线性系统的镇定与跟踪问题进行研究。具体地，拟开展如下时滞非线性系统控制问题的研究：（1）含状态延迟下三角系统的全局状态反馈控制；（2）时滞非线性系统的输出调节。

本项目研究了时滞非线性系统控制中的两类关键问题，即状态延迟下三角非线性系统的全局状态反馈控制和时滞非线性系统的输出调节。到目前为止，本项目的研究工作以及预期研究成果指标均已顺利完成。主要成果包括：1）提出了一种新的基于动态反馈的非线性控制器设计方案，在此基础上，解决了时滞非线性系统控制方面的若干难题，并逐步构架了一套基于动态反馈的时滞非线性系统控制理论体系；2）发表和录用论文共4篇，第一作者均为项目负责人，其中SCI论文2篇，分别发表在控制理论领域国际顶级期刊IEEE Transactions on Automatic Control和Automatica上；3）参加了第57届IEEE控制与决策会议，开展了国际合作与交流。