一类随机非线性系统控制设计算法及应用的开题报告

一类随机非线性系统控制设计算法及应用的开题报告一、研究背景随着科学技术的不断发展和应用需求的不断增加，非线性系统的研究和控制越来越受到重视。传统的线性控制器设计方法在处理非线性系统时会存在一定局限性，因此需要寻找适合非线性系统的控制方法。随机非线性系统是应用最广泛的非线性系统之一，而随机控制理论恰好可以处理随机非线性系统，因此对于随机非线性系统的控制研究具有重要意义。二、研究内容本文将针对随机非线性系统的控制设计进行研究，提出一种基于随机控制理论的控制器设计算法。算法主要包括以下两个方面：1.随机系统的状态估计对于随机非线性系统，在控制器设计时需要对系统状态进行估计，然后再对估计值进行控制。因此，本文将研究随机系统状态估计方法，发展一种基于Kalman滤波器的状态估计算法。2.随机系统的控制器设计在状态估计的基础上，本文将提出一种基于H∞控制理论的控制器设计方法。具体而言，是将H∞控制理论与随机控制理论相结合，设计出适用于随机非线性系统的控制器。三、研究意义1.提高对随机非线性系统的控制精度采用基于随机控制理论的控制器设计方法，能够更好地处理随机非线性系统，提高控制精度。2.推动对随机控制理论的深入研究本文所提出的基于随机控制理论的控制器设计算法，有助于推动对随机控制理论的深入研究和应用。四、研究方法本文将通过理论研究和仿真实验相结合的方法，开展对基于随机控制理论的控制器设计算法的研究。1.理论研究本文将对基于随机控制理论的状态估计算法和控制器设计算法进行理论分析和推导，为后续仿真实验提供理论支持。2.仿真实验采用Matlab软件进行仿真实验，对所提出的算法进行验证。具体而言，将设计不同参数的随机非线性系统，并对所设计的控制器进行性能评估。五、预期成果本文的预期成果如下：1.提出一种适用于随机非线性系统的控制器设计算法。2.通过仿真实验验证所提出的算法，并评估性能。3.分析所提出的算法的优点和不足，并对进一步研究进行展望。六、研究计划1.2019.09-2019.12：进行文献调研，深入学习随机控制理论、H∞控制理论和Kalman滤波器相关知识。2.2020.01-2020.04：根据文献调研结果，提出基于随机控制理论的控制器设计算法，并进行理论分析和推导。3.2020.05-2020.07：使用Matlab软件进行仿真实验，验证所提出的算法，并进行数据分析。4.2020.08-2020.09:对仿真实验结果进行总结和分析，并撰写论文。七、参考文献[1]YangX,GaoH.Observer-basedadaptivefuzzycontrolforstochasticnonlinearsystemswithunknownhysteresis[C]//Proceedingsofthe2011AmericanControlConference.IEEE,2011:5473-5478.[2]ZhaoQ,WangJ,WangY,etal.Adaptiveoptimalcontrolforstochasticnonlinearsystemswithunknowndead-zoneusingfuzzysystems[J].FuzzySetsandSystems,2018,338:41-58.[3]ZhangJ,ZhangZ,WangC,etal.Finite-timeH∞controlforstochasticnonlinearsystemswithtime-delayandMarkovianjumps[J].Automatica,2018,89:264-274.[4]YuW,ChuY.Adaptivetrackingcontrolforaclassofstochasticnonlinearsystemswithactuatornonlinearities[J].InternationalJournalofControl,AutomationandSystems,2017,15(4):1822-1831.[5]WuD,ChuY,RenY,etal.Robusttrackingcontrolforaclassofstochasticnonlinearsyst