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
;
vl=L-1v;
dl=L-1d。
选择一稳定的传递函数L(s),使H(s)L(s)是严格正实的。
根据文献[5]用到的Kalman-Yakub-Popov定理,由于H(s)L(s)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=(bi1,bi2)T;
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
,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),
的自适应律为式(5-28),在上式中,v为式(5-29)的鲁棒控制补偿项
式中γ>0;
;ρ=(ρ1,…,ρp)T,且有ρi>diH;
;
。
如果
且
,那么状态估计误差
是一致最终有界的。(https://www.xing528.com)
证明:取Lyapunov函数为
式中P=PT>0。
微分式(5-30)可推出
基于式(5-27),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
。另外,L-1(s)可取稳定的传递函数和H(s)L(s)是严格正实的,可得到
。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
和自适应参数误差
是一致最终有界的。为了说明状态估计误差
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
d。
由范数不等式及文献[5]中的引理2.2可得
式中C1——按指数衰减到零;C2和C3——正数。
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。
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