中文摘要：

本项申请旨在探索高频动态控制的新方法，以应对实际工程对控制精度与品质要求日益增高的挑战。这一挑战使得忽略高频动态的降阶控制方法难以达到理想效果。因此，如何拓展新的方法成为一个重要的研究课题。目前，不忽略高频而降阶的有效方法是奇异摄动法它针对一类动态快慢分明的系统，在不同时间尺度上对系统强行解耦达成快慢分解来降阶，但并不忽略快动态而是分别对快慢降阶子系统做设计，然后进行组合校正来形成全系统控制器。然而，当系统动态变化欠分明时，无法实施快慢强行解耦，因而该方法难以用于一般系统。因此，本项申请在深入借鉴和发掘奇异摄动思想频域意义基础上，提出一类新型分频组合控制策略。其基本思想是通过高（低）通滤波器、快（慢）速采样及信息融合等方法构建高（低）通采样子系统，对之分别高（低）频段H∞优化设计，并通过恰当组合校正形成全系统控制器。该策略克服了奇异摄动法局限性，为处理一般系统高频动态提供了一条可能途径。

结论摘要：

本项申请旨在探索高频动态控制的新方法，以应对实际工程对控制精度与品质要求日益增高的挑战。这一挑战使得忽略高频动态的降阶控制方法难以达到理想控制效果。因此，针对系统高频动态如何拓展新的方法成为一个重要的研究课题。本项目基于奇异摄动的基本思想，在不同的时间尺度上对系统进行解耦，分频降阶，组合控制，既克服了奇异摄动方法的局限性，又为处理一般系统的高频动态提供依据。其次，本项目结合基于奇异摄动系统特有的频率特性，即慢（快）动态对低（高）频外部信号敏感，根据实际工程需求优化控制的性能指标，设计适用于有限频段的控制器，独树一帜地提出基于分频思想的切换控制，柔性控制策略等，弥补了传统奇异摄动系统组合控制策略的不足。再者，本项目进行了工程应用的探索1）将本项目的基本研究结论推广到奇异摄动系统的复杂网络模型中，以电力同步电机为应用背景，将复杂网络模型其分解为慢子网络模型和快子网络模型，并讨论了各自网络的同步性，状态观测器，时滞现象处理方法等等；2）重点研究奇异摄动高频特性，得到高低频段划分依据，针对旋翼无人机系统内外环模型建立奇异摄动形式，分别为内外环建立适合其频段的控制器，以提高飞行器空中飞行的稳定性和抗风性能。