B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
TRƯỜNG ĐẠI HC BÁCH KHOA HÀ NI
Đỗ Th Tú Anh
Đ I U KHI N D BÁO PH N H I ĐẦU RA THEO
NGUYÊN LÝ TÁCH CHO H PHI TUYN
LUN ÁN TIN SĨ K THUT Đ I U KHIN VÀ T ĐỘNG HÓA
Hà N i 2015
ii
B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
TRƯỜNG ĐẠI HC BÁCH KHOA HÀ NI
Đỗ Th Tú Anh
Đ I U KHI N D BÁO PH N H I ĐẦU RA THEO
NGUYÊN LÝ TÁCH CHO H PHI TUYN
Chuyên ngành: K thu đ t i u khin và t động hóa
Mã s: 62520216
LUN ÁN TIN SĨ K THUT Đ I U KHIN VÀ T ĐỘNG HÓA
NGƯỜI HƯỚNG DN KHOA HC:
GS.TS. NGUYN DOÃN PHƯỚC
Hà N i 2015
iii
Lời cam đoan
Tôi xin cam đ đoan ây công trình nghiên cu ca nhân tôi dưới s hướng d n c a
tp th giáo viên hướng dn và các nhà khoa hc. Tài liu tham kho trong lun án được trích
d n đầy đủ. Các kết qu nghiên cu ca lun ántrung thc chưa tng được ai công b
trong bt k công trình nào khác.
Tp th hướng dn Nghiên cu sinh
Đỗ Th Tú Anh
iv
Lời cảm ơn
Trong quá trình làm lun án, tôi đã nhn được rt nhiu góp ý v ng nh chuyên môn cũ ư
s ng h v các công tác t ch c c a t p th cán b hướng d n, c a các nhà khoa hc, ca
các bn đồng nghip. Tôi xin i hđược gi t l i c ơm n sâu sc.
Tôi xin bày t lòng c ơ m n đến t p th cán b hướ ướng d đ ến ã tâm huy t h ng dn tôi
trong sut thi gian qua.
Tôi cũng xin chân thành c ơm n các nhà khoa hc, các đồng nghip, tp th Bn
Đ đ ế đ i u khi n T động ã nh ng ý ki n óng góp quý báu, các Phòng ban c a Trường Đại
hc Bách Khoa Hà N đi ã t đ o i u ki n ln thu i cho tôi trong sut quá trình thc hin đ tài
lun án.
Nghiên cu sinh
Đỗ Th Tú Anh
v
MỤC LỤC
Các ký hiệu được sử d ng ..................................................................................................... vii
Danh mục các ký hiệu và chữ viế t t t .................................................................................... viii
Danh mục các hình vẽ , đồ th .................................................................................................. ix
Danh mục các bảng .................................................................................................................. x
M ĐẦU 1
Tính cấp thiế t c a đề tài lu n án ..................................................................................... 1
Mục tiêu và nhiệm vụ củ a lu n án ................................................................................... 1
Phạm vi và đối tượng nghiên cứu của luận án ................................................................ 2
Cấu trúc và những đóng góp của luận án ....................................................................... 2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 4
1.1 Động cơ thúc đẩy đề tài .................................................................................................. 4
1.1.1 H i đ ều khiển dự báo ............................................................................................. 4
1.1.2 Các hướng nghiên cứu của luận án ...................................................................... 6
1.2 Cơ sở lý thuyết .............................................................................................................. 14
1.2.1 Tính ổn định Lyapunov ......................................................................................... 14
1.2.2 Tính ổn định ISS .................................................................................................. 15
1.2.3 Quy hoạch động của Bellman .............................................................................. 16
CHƯƠNG 2: T IỔNG QUAN V Đ ỀU KHIỂN DỰ BÁO PHẢN HỒI ĐẦU RA DỰA
TRÊN QUAN SÁT TRẠNG THÁI 18
2.1 Đ i u khiển dự báo phản hồi đầu ra dựa trên quan sát trạng thái cho hệ tuyến
tính ................................................................................................................................ 18
2.1.1 Đ i u khiển dự báo bền vững hệ tuyến tính sử dụng bộ quan sát tựa
Luenberger.................................................................................................. 18
2.1.2 Đ i u khiển dự báo bền vững hệ tuyến tính sử dụng bộ quan sát Moving
Horizon........................................................................................................ 22
2.2 Đ i u khiển dự báo phản hồi đầu ra dựa trên quan sát trạng thái cho hệ phi
tuyến .............................................................................................................................. 25
2.2.1 Đ i u khiển dự báo hệ phi tuyến sử dụng bộ quan sát High Gain ........................ 25
2.2.2 Đ i u khiển dự báo hệ phi tuyến sử d quan sát m rụng bộ ộng ........................... 29