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有界性分析,状态估计误差一致最终有界

时间:2023-11-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:,ρp)T,且有ρi>diH;;。微分式可推出基于式,可以得到因为,,上式可以写成因为对于,由于ρi>diH,我们可以得到;对于,由于ρi>diH,可以得到,因此。为了说明状态估计误差的有界性,考虑方程的估计误差,轨迹可表示为如下形式式中d。因为是一致最终有界并结合上式可知是一致最终有界的,即设计任务达到。

有界性分析,状态估计误差一致最终有界

为了应用严格正实理论,输出估计误差(5-24)可以写成下面的形式

式中978-7-111-43243-2-Chapter05-71.jpg

vl=L-1v

dl=L-1d

选择一稳定的传递函数Ls),使HsLs)是严格正实的。

根据文献[5]用到的Kalman-Yakub-Popov定理,由于HsLs)是严格正实的,存在一对称正定矩阵P使得

式中Q——对称正定矩阵;

Ac=A-KoC

Bc=diag[Bc1,…,Bcp],且有Bci=(bi1bi2T

Cc=C

那么,式(5-24)的状态空间实现表示如下

假设1 假设di满足条件978-7-111-43243-2-Chapter05-74.jpg,其中,diH是正的常数(i=1,…,p)。总的不确定项di是由逼近误差和状态估计误差组成,由万能逼近定理可知这种假设是合理的。

定理1 对于系统(5-10)满足上面的假设1,相应的状态估计器为式(5-22),978-7-111-43243-2-Chapter05-75.jpg自适应律为式(5-28),在上式中,v为式(5-29)的鲁棒控制补偿项

式中γ>0;978-7-111-43243-2-Chapter05-77.jpgρ=(ρ1,…,ρpT,且有ρi>diH978-7-111-43243-2-Chapter05-78.jpg978-7-111-43243-2-Chapter05-79.jpg

如果978-7-111-43243-2-Chapter05-80.jpg978-7-111-43243-2-Chapter05-81.jpg,那么状态估计误差978-7-111-43243-2-Chapter05-82.jpg是一致最终有界的。(www.xing528.com)

证明:取Lyapunov函数为

式中P=PT>0。

分式(5-30)可推出

基于式(5-27),可以得到

因为978-7-111-43243-2-Chapter05-86.jpg978-7-111-43243-2-Chapter05-87.jpg,上式可以写成

因为

对于978-7-111-43243-2-Chapter05-90.jpg,由于ρi>diH,我们可以得到978-7-111-43243-2-Chapter05-91.jpg;对于978-7-111-43243-2-Chapter05-92.jpg,由于ρi>diH,可以得到978-7-111-43243-2-Chapter05-93.jpg,因此978-7-111-43243-2-Chapter05-94.jpg。另外,L-1s)可取稳定的传递函数和HsLs)是严格正实的,可得到978-7-111-43243-2-Chapter05-95.jpg。所以方程(5-33)可写成下面不等式

根据自适应律可以得到

按照标准Lyapunov理论,说明状态观测误差978-7-111-43243-2-Chapter05-98.jpg和自适应参数误差978-7-111-43243-2-Chapter05-99.jpg是一致最终有界的。为了说明状态估计误差978-7-111-43243-2-Chapter05-100.jpg的有界性,考虑方程(5-23)的估计误差,轨迹可表示为如下形式

式中978-7-111-43243-2-Chapter05-102.jpgd

范数不等式及文献[5]中的引理2.2可得

式中C1——按指数衰减到零;C2C3——正数。

因为978-7-111-43243-2-Chapter05-104.jpg是一致最终有界并结合上式可知978-7-111-43243-2-Chapter05-105.jpg是一致最终有界的,即设计任务达到。

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