收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于事件触发策略的非线性网络化系统智能跟踪控制研究

苏晓航  
【摘要】:在网络化、信息化、全球化的今天,网络控制系统以其能够通过通信网络在闭环系统的各个部件(监督计算机、传感器、控制器和执行器)之间实现资源共享、远程操控等优点得到了广泛的关注和研究。然而在网络通信过程中,随之日益扩大的控制任务和日益增加的信息通信量,现有的信道带宽和计算能力很难满足工业需求,迫切需要寻求一种能够满足远距离、高效率、低成本的传输方法。另一方面,除了网络化控制系统中的通信资源约束外,存在于系统执行器部件中的各类非线性特征约束也值得研究,因为该类非线性约束(如:死区效应、磁滞现象、故障卡壳等)不仅仅会影响系统的跟踪性能,还有可能导致系统的不稳定,这在生命攸关的领域中显得尤其重要。因此,研究如何解决存在于非线性网络化系统中的通信资源约束和非线性特征约束问题,是一项极具挑战性和极具工程意义的工作。本文以非线性网络化系统为研究对象,综合事件触发策略、智能控制、鲁棒控制、自适应控制等技术,根据Backstepping反步法设计框架设计控制器和控制率,最后基于Lyapunov泛函理论给出相应的稳定性分析。本文以逐步深入的研究顺序,针对各类约束存在的情况给出相应的补偿方法,主要研究内容如下:1、针对非线性系统执行器部件中同时存在的死区和故障特征约束,提出一种以Tunning Function为技术框架的直接自适应补偿方法。首先,通过构造死区模型的逆函数将耦和执行器动态模型分为两个部分:死区补偿误差项和故障动态项。然后通过综合鲁棒自适应方法和参数估计方法对死区补偿误差项和故障特征约束项进行补偿。最后,通过构造Lyapunov-Krasovskii能量函数验证系统的稳定性,保证闭环系统所有信号的有界性和跟踪误差的渐近收敛性。2、针对非线性网络化系统中信号传输的带宽约束和执行器部件中的死区约束,基于事件触发策略提出一种新型的鲁棒自适应控制方法。这项工作的难度在于:如何同时补偿非光滑死区约束和消除由于引入事件触发机制而带来的影响。为了解决第一个问题,针对广义的死区特征约束采用一种新的死区分解模型,完美解决了在接收不连续的网络控制信号时的控制器设计问题。针对第二个问题,基于Tunning Function的技术框架设计了自适应控制器及对应的触发事件,最终保证了跟踪性能的渐近收敛性。3、针对带有不可参数化函数的非线性网络化系统,首次考虑在带宽约束的情况下实现跟踪控制任务,并同时兼顾系统的暂态性能。在该工作中,利用事件触发自适应控制策略来解决带宽资源受限的情况,并在此框架下首次提出利用模糊逻辑系统来逼近未知函数的实时值。更具创新性的是,通过构造一系列新型的Lyapunov函数,提出的控制方案有效地避免了震颤现象,并最终保证系统的稳态性能和暂态性能。4、针对非线性网络化系统中的带宽约束和执行器Prandtl-Ishlinskii(PI)磁滞约束现象,研究如何在兼顾系统的稳态性能和暂态性能的前提下对多约束特征进行补偿。为了解决这一问题,我提出两种有效的补偿方法,最终构建了网络通信资源和受限于执行器PI磁滞的系统性能之间的一种平衡关系。最后,根据严格的Lyapunov泛函理论验证了两类方案不仅保证所有闭环信号的有界性,还保证跟踪误差渐近收敛于一个预定的界内。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 王斌;孙振永;赵忠祥;;实行动物防疫网络化系统管理的构想与展望[J];中国动物检疫;2006年03期
2 王海琳;试论会计网络化系统的安全风险和对审计的影响[J];审计研究;1999年06期
3 陈纲;隗晶晶;;劳动点亮美好生活 实践探求成长新知[J];基础教育论坛;2020年27期
4 宋彬;;浅析电力营销网络化系统的构建[J];黑龙江科技信息;2011年26期
5 张秋余;孙宁;迟宁;刘晔;;基于模糊信息融合的网络化系统安全态势评估[J];计算机工程;2007年13期
6 李光霁;聚合:是启动的时候了[J];有线电视技术;2002年18期
7 乔思危;汪玲彦;詹习生;吴杰;;基于时延和噪声约束网络化系统性能极限[J];湖北师范大学学报(自然科学版);2018年01期
8 张瑞芬;郑飞;;勇于担当担责 敢于创新创造——记西安交通大学网络化系统工程团队[J];陕西画报;2019年01期
9 毕克玲;毕克林;;医院财务管理网络化系统[J];甘肃农业;2006年01期
10 宋薇薇;;转播车网络化系统应用尝试[J];影视制作;2017年01期
11 陈继华;广播电台采、编、播的网络化系统设计及应用[J];西部广播电视;2000年03期
12 周超;;浅谈网络化系统集成优化控制的实现[J];计算机产品与流通;2019年12期
13 程方银;蓝浩;陈海周;;热轧主传动在线监测网络化系统研究[J];仪表技术与传感器;2010年05期
14 卢玉强;;矿井电网安全监控网络化系统研究[J];科技与企业;2012年03期
15 ;“仪器仪表学会虚拟仪器与网络化系统分会”成立大会在桂林成功举行[J];国外电子测量技术;2009年12期
16 ;中国仪器仪表学会虚拟仪器与网络化系统分会会员招募[J];国外电子测量技术;2008年11期
17 关燕鹏;张文婷;平国楠;;带有稀疏执行器故障的事件触发网络化系统容错控制[J];计算技术与自动化;2020年01期
18 王亚军;;基于多参数协作驱动的智能网络化系统设计应用[J];计算机测量与控制;2018年02期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 朱爱华;;广电行业台内分布式异构网络化系统的集成方法探讨和实践[A];2009中国电影电视技术学会影视技术文集[C];2010年
2 严怀成;侍洪波;张皓;赵海涛;;随机非线性网络化系统的量化H_∞控制[A];第26届中国控制与决策会议论文集[C];2014年
3 杜大军;漆波;白浩亮;;带有异构网络诱导延时的网络化系统量化控制研究[A];系统仿真技术及其应用学术论文集(第15卷)[C];2014年
4 王晶;张庆;张四聪;徐光华;;基于PDA的点检手抄表开发与应用[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
5 李翔;;When Humans Meet Neworks[A];2015年中国自动化大会摘要集[C];2015年
6 贾庆山;;事件驱动系统控制与优化发展研究[A];2012-2013控制科学与工程学科发展报告[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 苏晓航;基于事件触发策略的非线性网络化系统智能跟踪控制研究[D];广东工业大学;2020年
2 褚晓安;基于事件触发的非线性网络化系统的滑模控制[D];大连理工大学;2019年
3 金增旺;事件驱动网络化系统的状态估计融合及其应用[D];北京科技大学;2019年
4 任鸿儒;网络化系统的状态估计与同步控制研究[D];中国科学技术大学;2019年
5 刘荣军;事件触发机制下网络化系统采样控制研究[D];哈尔滨理工大学;2019年
6 王晓玲;网络化系统的几类一致性问题研究[D];上海交通大学;2017年
7 杨树杰;面向网络化系统的分布式估计及优化算法研究[D];北京邮电大学;2017年
8 戴建国;网络化系统的稳定性分析、控制及滤波[D];江南大学;2011年
9 卢自宝;网络化系统的信道分配与控制器设计[D];大连海事大学;2013年
10 张依恋;具有通信约束和信息不完全的网络化系统的控制和滤波[D];华东理工大学;2015年
11 李富强;基于事件触发的网络化系统H_∞/(?)_∞控制研究[D];上海大学;2016年
12 王隔霞;信息受限的网络化系统的镇定与控制[D];华东师范大学;2008年
13 王立成;几类数据传输机制调度下网络化系统的性能分析与综合[D];上海理工大学;2020年
14 冷翠平;网络化系统的鲁棒控制及群体行为研究[D];华东师范大学;2007年
15 祝超群;信道受限的网络化系统最优控制与调度[D];大连海事大学;2013年
16 刘丹;基于不完全信息的网络化系统的递推滤波研究[D];扬州大学;2020年
17 金辉;网络化系统通信序列与控制器设计研究[D];大连海事大学;2010年
18 王丽媛;具有信道受限和通信能量约束的网络化系统协同设计[D];大连理工大学;2016年
19 陈飞;网络化系统建模与一致性分析若干问题研究[D];南开大学;2009年
20 安宝冉;基于预测控制的网络化系统若干控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 孙楠;带有多率采样和事件触发机制的网络化系统分布式H_∞滤波[D];山西大学;2019年
2 牛梦飞;非线性网络化系统事件触发状态估计研究[D];燕山大学;2019年
3 顾媛媛;基于网络攻击和事件触发的网络化系统若干问题研究[D];南京财经大学;2019年
4 张盼盼;几类离散不确定时滞网络化系统的滑模控制[D];哈尔滨理工大学;2019年
5 王剑峰;网络化系统的非脆弱耗散滤波器设计[D];江南大学;2018年
6 程伶俐;基于带宽约束的网络化系统最优性能研究[D];湖北师范大学;2018年
7 侯鹏飞;基于区间二型T-S模型网络化系统的分析与控制设计[D];杭州电子科技大学;2018年
8 霍仕成;Markov跳变网络化系统的多目标状态估计[D];安徽工业大学;2018年
9 王景龙;纺织车间生产过程参数检测网络化系统研究与设计[D];南京邮电大学;2018年
10 魏丽丽;随机网络攻击和资源受限下网络化系统的若干问题研究[D];南京财经大学;2018年
11 张利利;拓扑切换的多传感器网络化系统分布式H_∞滤波[D];山西大学;2018年
12 于东东;基于非完整信息的网络化系统非线性滤波研究[D];燕山大学;2018年
13 欧洋;具有通信约束的网络化系统的鲁棒控制研究[D];青岛大学;2018年
14 张进飞;带有测量输出受限的网络化系统的滚动时域估计[D];青岛大学;2020年
15 李留洋;通信受限的网络化系统控制方法研究[D];兰州理工大学;2020年
16 邹金鹏;通信约束下网络化系统的有限时域H_∞控制[D];江南大学;2020年
17 祁波;带未知干扰和丢包补偿网络化系统的融合滤波[D];黑龙江大学;2017年
18 孙宁;网络化系统安全态势评估设计及态势融合模型研究[D];兰州理工大学;2007年
19 王琦;网络化系统基于事件触发的H∞滤波[D];山西大学;2013年
20 张腾;矿井电网安全监控网络化系统研究[D];青岛科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 记者 陈家华;厦门工商建食品监管网络化系统[N];中国食品安全报;2011年
2 本报记者 张丹华;“祖国的召唤就是我的方向”[N];人民日报;2019年
3 郭晓华;自动化系何毓琦讲席教授组成果丰硕[N];新清华;2007年
4 本报记者 景民;网络化系统管理打造调味品技术新平台[N];中国食品质量报;2002年
5 记者 范绪锋;“洋”教授出任新“掌门”[N];中国教育报;2001年
6 唐剑锋;寻找人生的方向[N];贵州日报;2019年
7 社长 彭松建;未来五项计划[N];中华读书报;2001年
8 祁山石;市政设施需要市民呵护[N];兰州日报;2005年
9 尤正梅 徐振宇;避免大学校园悲剧[N];人民政协报;2013年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978