具輸出約束之高階非線性系統輸出回授穩定化控制器設計

由於系統之全狀態可量測是難以達成的要求，探討控制系統的輸出回授穩定化控制問題是至關重要的。此外，在輸出回授穩定化控制問題中，基於系統性能表現與安全性考量，經常需要針對系統之輸出進行限制，使其不僅能夠完成穩定化任務，同時亦能滿足特定的輸出約束條件。高階非線性系統涵蓋了許多常見的實際物理系統之模型，針對高階非線性系統進行具輸出約束之輸出回授穩定化控制設計不僅具有理論重要性，同時也深具應用價值。據申請人所知，目前文獻上仍未有關於高階非線性系統的具輸出約束之輸出回授穩定化控制設計成果被提出，且許多涉及具輸出約束之狀態回授穩定化或單純（無輸出約束）輸出回授穩定化控制設計的現存方法，也因高階非線性系統所具有的固有高度非線性與不確定性，及同時考慮輸出約束與輸出回授時產生的動態複雜性，而無法用來設計其具輸出約束之輸出回授穩定化控制器。在本計畫中，我們將考慮一類含有不確定參數與模型不確定性的高階非線性系統。透過提出一種『多維齊次系統』的新概念，我們將發展一套稱為『多維齊次占優方法』的新技術，同時給出用以履行輸出約束之barrier Lyapunov函數的新設計，藉此有效地處理高階非線性系統的具輸出約束之輸出回授穩定化控制設計問題。