球对称n维反应扩散方程的边界观测与输出反馈控制

作     者：齐洁 王川 潘峰 

作者机构：东华大学信息科学与技术学院上海201620 东华大学数字化纺织服装技术教育部工程研究中心上海201620 

基　　金：国家自然科学基金(61134009 61104154) 中央高校基本科研业务费专项资金(2232015D3-24 2232012D3-19)资助 

出 版 物：《自动化学报》 (Acta Automatica Sinica)

年 卷 期：2015年第41卷第7期

页      码：1356-1364页

摘      要：许多实际系统可用n维超球坐标系来描述,并且系统有球对称的性质,因而可通过研究半径方向的状态变化,得到系统的全局动态过程.通过将高维的对称系统转化为等价的径向一维方程,本文采用边界Backstepping方法设计了球对称反应扩散方程的输出反馈控制器.使用容易测量的边界状态值,设计了状态观测器来估计系统在空间域的所有状态,从而实现输出反馈控制.本文扩展了连续Backstepping方法,提出了n维球坐标的Volterra积分映射,从而求出了显式表达的控制器和状态观测器.论文用Lyapunov函数法证明了输出反馈系统在H1范数下指数稳定,表明状态对初值的连续依赖,确保控制系统具有较好的性质,不会在空间某点发散.最后进行了数值仿真,仿真结果表明系统在输出反馈控制律的作用下收敛到稳态值.

主 题 词：边界观测器 状态估计 反步法 扩散反应方程 分布式参数系统 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.16383/j.aas.2015.c140741

馆 藏 号：203926084...