基于LMI和扰动估计法的不确定线性系统的镇定控制

摘要

在实际工程应用中，由于建模误差，参数摄动等因素导致的模型不确定性，以及外部环境带来的扰动，会显著降低被控系统的跟踪精度和动态性能，甚至导致系统不稳定。为解决这类关键问题，本文针对同时存在模型不确定性和外部扰动的线性系统，提出了一种基于扰动估计法的控制策略，实现了系统的镇定。首先，通过Lyapunov稳定性理论设计了针对模型不确定性的镇定控制器。随后，对于外部扰动，通过选择合适的滤波器设计了能渐近估计外部扰动的扰动观测器，并实现了对外部扰动的渐近抵消。理论分析证明了所提出的控制方法不仅能够有效克服系统参数不确定性的影响，还能实现对外部干扰的完全抵消，从而确保闭环系统的全局渐近稳定性。数值仿真的结果进一步验证了控制方案在动态性能和鲁棒性方面的优越表现。

关键词

线性系统 / 外部干扰 / 模型确定性 / 扰动观测器 / 滤波器