收藏本站
《中国海洋大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

几类不确定时滞系统的滑模变结构控制

孟波  
【摘要】:时滞系统的滑模变结构控制是建立在状态空间为无穷维的、高度非线性及不连续切换流形上的动态响应。这类问题的稳定镇定与综合分析具有多重的困难及复杂性。实际的动态系统大多存在不确定性、时滞以及非线性等特性。因此,时滞不确定系统的滑模变结构控制研究课题一直是国内外学者感兴趣的研究课题。本文主要针对时滞不确定广义系统的自适应变结构控制(AVSC)、不确定时滞系统的AVSC、离散广义系统的变结构控制(VSC)、不确定离散多时滞广义系统的时滞相关无源控制以及一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制(SMC)理论的历史与发展进行了介绍,综述了这一领域中最新的研究动向,提出了几个需要研究的问题。 第一章回顾了时滞广义VSC理论的发展,详细介绍了国内外关于广义系统、时滞系统、不确定系统、随机系统等历史概况与研究现状,给出了本文的研究内容和方法。 第二章讨论了一类同时具有不匹配时变不确定性和时滞的线性系统的VSC问题。首先将系统的状态方程转换为一种规范形式,可以很直观地看到不匹配的时变不确定性和时滞项。然后根据李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性定理和相应的合理假设,可以得到一种简单的AVSC器。由于不满足通常的匹配条件,在设计线性滑模面的系数矩阵时提出了一种新的匹配条件,并在此基础上研究了滑动模态的完全不变性问题,证明了滑动模态对于当前的不匹配时变不确定性和时滞具有完全不变性的仿真例子验证了本章所给控制策略的可行性和有效性。 第三章讨论了线性定常时滞广义不确定系统的AVSC问题。根据Lyapunov稳定性定理和相应的合理假设,我们可以得到一种简单的AVSC器。在内部参数摄动和外部扰动满足匹配条件的情况下,证明了滑模具有不变性,通过有记忆和无记忆线性状态反馈,该控制策略确保了滑模的有限时间可达性和闭环系统的全局渐近稳定性。仿真结果验证了本章所给控制策略是可行的和有效的。 第四章针对不确定系统的滑模变结构控制,提出了理想趋近律和自适应趋近律。给出了基于趋近律的滑模变结构控制设计的两种方案,分析了采用两种趋近律求取滑模变结构控制时的异同。采用两种趋近律设计的滑模变结构控制器有限时间内可达切换面,原点稳定性好,有效地削弱了抖振,改善了系统动态品质。仿真结果验证了本章所给方法的可行性。 第五章研究了一类非匹配不确定离散广义系统的SMC综合问题。给出了具有前级状态向量的动态切换函数,使得系统在切换带内稳定,设计了带有内外扰动的动态补偿的离散广义趋近律,消除了常规SMC中不确定项必须有界的限制,且不必满足匹配条件,给出了系统准滑动模态保持逐步穿越切换面的必要条件。所设计的SMC器在有限时间内到达切换面,有效地削弱了系统抖振,改善了系统动态品质。数值算例验证了本章所给方法的可行性与有效性。 第六章研究了一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的SMC。文中的跳跃参数是由连续时间离散状态的齐次Markov过程产生的,此Markov过程是离散的有限状态空间。首先,引入滑模面次可达的概念,次可达是指系统状态近似趋近指定的滑模面;其次,设计SMC器,保证滑动运动是次可达的。然后,给出一个滑动运动均方渐近稳定的充分条件;最后,仿真例子展示了所得结论的有效性。 第七章研究不确定离散多时滞广义系统的时滞相关鲁棒无源性分析和控制问题。利用Lyapunov-Krasovskii方法和自由权矩阵方法,得到时滞相关鲁棒无源性的条件,并表示为严格的线性矩阵不等式;基于该条件设计时滞相关鲁棒控制器,保证对应的闭环系统对所有容许的不确定性是正则,因果,稳定并且鲁棒无源的。最后,通过一个数值例子说明本章方法的有效性。 第八章总结全文主要工作,并给出文章主要创新点,最后提出了一些有待研究的问题。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP13

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 马克茂,王子才,张德成;离散时间系统变结构控制的新方法[J];电机与控制学报;2001年03期
2 董心壮,张庆灵,赵立纯;线性广义系统的无源控制[J];生物数学学报;2004年02期
3 胡剑波,苏宏业,褚健;不确定时滞系统的自适应近似变结构控制[J];信息与控制;2000年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢建华;;基于神经网络滑模变结构的BLDC伺服控制系统[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年03期
2 李延波;;具有分布时滞不确定广义系统的稳定性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年05期
3 孔祥梅;李宏光;;滑模控制中一类趋近律的改进[J];鞍山科技大学学报;2007年04期
4 刘敬娜;赵立纯;;基于营养动力学的浮游植物-动物模型的变结构控制[J];鞍山师范学院学报;2010年02期
5 周德文;;一类离散系统的滑模控制器研究[J];安阳师范学院学报;2012年02期
6 朱玉川;马大为;李志刚;乐贵高;;带积分项的火箭炮最优化滑模伺服控制[J];兵工学报;2007年10期
7 张磊;庞永杰;李晔;孙玉山;;舵桨联合操纵的自主式水下机器人运动控制[J];北京工业大学学报;2011年01期
8 赵翔辉;郝飞;;基于观测器的网络化控制系统的变结构控制[J];北京航空航天大学学报;2010年01期
9 宋晨;吴志刚;杨超;;二元机翼滑模变结构控制颤振主动抑制[J];北京航空航天大学学报;2010年12期
10 吉桐伯;王红宣;杨秀华;;基于SMC的大型光电跟踪平台直流调速系统算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Variable Structure Control Method for Discrete-Time System[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 宋运忠;王高腾;;基于类李雅普诺夫函数对无源性理论的一个注记[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 李利娜;窦丽华;蔡涛;潘峰;;基于干扰观测器的滑模变结构控制器设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 刘现明;高存臣;;基于观测器的时变时滞离散系统的变结构控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 刘云龙;高存臣;丛心尉;;基于扰动动态补偿的非匹配离散广义滑模控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 陈宁;台永鹏;;具有不确定参数时滞控制系统的滑动模分数阶补偿器方法[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
7 郑锋;程勉;高为炳;;时滞系统的变结构控制及其实现问题[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
8 温香彩;刘永清;;广义不确定系统的自适应变结构控制[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
9 温香彩;刘永清;;广义不确定系统的动态输出变结构控制[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
10 岳东;刘永清;;不确定广义系统鲁棒控制的研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王仁政;减摇鳍电液负载仿真台控制系统的分析设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘敬娜;几类生物动力学系统模型的变结构控制[D];辽宁师范大学;2010年
3 刘现明;时滞离散广义系统的稳定性与控制[D];中国海洋大学;2010年
4 戴璐;BUCK变换器的滑模变结构控制[D];湖南工业大学;2010年
5 许祥军;基于快速终端滑模的永磁同步电机直接转矩控制[D];长春工业大学;2010年
6 毛盾;模糊滑模及通用模型控制在DC/DC变换器控制系统中的应用研究[D];华东理工大学;2011年
7 王瑞芬;输入受限影响下不确定系统的滑模控制研究[D];华东理工大学;2011年
8 付振;基于悬架系统的车辆动力学控制仿真研究[D];浙江大学;2010年
9 钱叶牛;双馈异步风电机组低电压穿越控制策略的研究[D];东北电力大学;2011年
10 何雅静;两轮自平衡小车变结构控制性能改进的研究[D];西安电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 周靖林,姜会霞,雷飞;离散变结构控制系统的广义变速趋近律[J];电机与控制学报;2005年06期
2 艾玲;董心壮;杨晖;虞闯;;区间广义系统状态反馈鲁棒无源控制[J];沈阳理工大学学报;2007年05期
3 董心壮,张庆灵,赵立纯;线性广义系统的无源控制[J];生物数学学报;2004年02期
4 王谋;耗散结构理论的生态意义[J];山西高等学校社会科学学报;2001年09期
5 胡剑波,褚健;一种连续可导的滑模变结构近似算法及其仿真研究[J];系统仿真学报;2000年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王星,李智斌;基于观测器的时滞系统鲁棒控制器的设计[J];控制工程;2005年04期
2 肖剑;梁家荣;樊仲光;;广义系统的终端滑模变结构控制[J];计算技术与自动化;2009年01期
3 蔡素芬;石金娥;;一类具有外部扰动的不确定时滞系统的滑模控制[J];信息工程大学学报;2011年02期
4 严伟;滕青芳;;不确定时滞系统的鲁棒H_∞滤波[J];自动化与仪器仪表;2011年01期
5 张军,谢荣华,计秉玉,王彪;输入受限时滞系统的鲁棒模型预测控制[J];电机与控制学报;2004年04期
6 李秀英,于晓力,王立峰;广义系统严格正实弹性控制器的设计[J];通化师范学院学报;2005年04期
7 翟军昌;刘慧巍;;基于T-S模糊模型时滞系统问题的研究[J];辽宁工学院学报;2005年06期
8 李文林;王划;;一类不确定时滞系统的滑模控制[J];河南师范大学学报(自然科学版);2006年03期
9 陈贵词;张芙蓉;;一类不确定时滞系统的脉冲控制[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2006年05期
10 关新平,罗小元,刘奕昌,段广仁;非线性扰动不确定时滞系统时滞相关鲁棒观测器设计[J];自动化学报;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨瑞;黄天民;王翠红;;不确定广义时滞系统的保性能控制[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
2 肖伸平;吴敏;张先明;;不确定时滞系统的时滞相关非脆弱H_∞控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张化勋;李学军;;不确定时滞系统的鲁棒H_∞滤波[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 王春花;高存臣;赵林;;凸胞型不确定时滞系统的变结构控制[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
5 李波;张大庆;何希勤;;一类T-S模糊不确定时滞系统的鲁棒H_∞控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 马静;高志伟;;广义系统的同时镇定研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 谭冲;张显;;一类线性时不变广义系统的完全能观性[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 李琴;郭秀慧;王宪杰;;广义系统的动态输出无源控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
10 何希勤;刘远;黄胜绢;;一类带非线性扰动的不确定时滞系统的鲁棒控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 赛迪顾问软件与信息服务产业研究中心总经理 仓剑;BAOS,推进两化融合战略落实[N];中国计算机报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟波;几类不确定时滞系统的滑模变结构控制[D];中国海洋大学;2012年
2 郭良栋;不确定时滞系统的鲁棒稳定性分析[D];大连理工大学;2011年
3 冯毅夫;广义系统的稳定性分析及相关控制的问题研究[D];东北大学;2010年
4 田卫华;一类非线性时滞广义系统的鲁棒模糊控制研究[D];东北大学;2008年
5 李琴;一类广义系统的无源性分析及相关控制问题的研究[D];东北大学;2008年
6 周磊;广义系统的状态估计与反馈镇定[D];华东师范大学;2010年
7 张细政;复杂电机系统的混合滑模变结构控制方法及其应用研究[D];湖南大学;2010年
8 袁宇浩;一类T-S模糊广义系统的分析与综合[D];东北大学;2008年
9 金峤;结构振动的滑模变结构控制研究[D];大连理工大学;2006年
10 谢楠;不确定非线性时滞系统的保成本控制研究[D];中国海洋大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王璐;网络控制系统的对象建模与滑模控制[D];沈阳工业大学;2006年
2 邓君;滑模变结构控制在开关磁阻电机调速系统中的应用研究[D];华中科技大学;2006年
3 庞迪;基于变结构滑模控制理论的汽车操纵稳定性控制策略研究[D];重庆大学;2005年
4 盛蓉蓉;悬浮控制方法的研究与数字实现[D];西南交通大学;2006年
5 邹文;燃料电池电动汽车车载大功率DC/DC研究[D];武汉理工大学;2007年
6 张骜;不确定时滞系统的鲁棒控制[D];沈阳师范大学;2012年
7 王磊;3-RRRT并联机器人动力学及控制研究[D];天津理工大学;2007年
8 李丽霞;滑模变结构控制在直流直线电机定位中的应用[D];沈阳工业大学;2009年
9 秋夷;滑模变结构控制策略在机器人控制中的应用研究[D];燕山大学;2010年
10 戴斌;基于滑模变结构控制感应加热电源的研究[D];西安理工大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026