高阶不确定非线性系统全局输出反馈控制设计

研究更一般的具有未知控制系数和未知系统非线性增长的高阶不确定非线性系统的全局输出反馈稳定控制设计问题。将通过灵活运用时变和自适应技术、非线性观测器设计方法、鲁棒控制理论、稳定性理论以及非线性系统的控制器构造性设计等理论与方法，解决本项目拟定的科学问题。具体地，为实现对系统未知性的有效控制，将先引入合适的待定时变设计参数，并通过设计恰当的尺度状态变换将原系统转化为便于观测器和控制器设计的新系统，进而为新系统设计合适的降维状态观测器，这其中时变设计参数与降维观测器如何实现恰当地融合将是问题成功解决的关键。在此基础上，借助Lyapunov稳定性理论，积分反推或增加幂次积分等控制器设计方法选择合适的时变设计参数的形式（或者为其选择自适应调整律）和输出反馈控制器的具体表达式，实现闭环系统全局稳定的控制目标。

当前，一个很具挑战性的研究问题是更一般的具有未知控制系数和未知系统非线性增长的高阶不确定非线性系统的全局输出反馈稳定控制设计。它的解决须通过灵活运用时变和自适应技术、非线性观测器设计方法、鲁棒控制理论、稳定性理论以及非线性系统的控制器构造性设计等理论与方法。. 通过一年来的研究，课题组解决了多个很有科学意义的高阶非线性系统反馈控制设计问题。具体地，解决了一类具有双控制输入通道高阶不确定非线性系统的全局自适应稳定控制设计问题，将课题组以前的结果发展到更为一般化的情形中。解决了两类控制系数未知的高阶不确定非线性系统的切换自适应镇定控制设计问题。提出了随机非线性系统连续控制分析与设计的新框架，并分别用状态反馈和输出反馈实现给出了两类随机非线性系统的全局自适应稳定控制设计步骤。课题组还研究了多类不确定偏微分方程系统的自适应稳定控制设计问题，成功地将熟知的有限维的自适应设计方法用于无限维系统。. 在基金支持下，课题组共发表学术论文11余篇(4篇SCI收录、7篇EI收录)、录用7篇。培养博士生2名、硕士生7名。课题负责人刘允刚教授担任《自动化学报》编委；任Asian Journal of Control的编委；任波兰科学院主办的Archives of Control Sciences的编委；任IEEE控制系统分会Conference Board副编辑；任美国数学会评论员。