本文關鍵詞：一類不確定非線性切換系統(tǒng)的自抗擾容錯控制

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【摘要】：隨著科學技術的發(fā)展,實際系統(tǒng)日趨復雜化,如果對其控制研究仍僅依賴于傳統(tǒng)的算法,已不能滿足實際復雜系統(tǒng)的控制要求。因此,隨后提出了復雜的科學方法。切換系統(tǒng)是從控制科學的角度研究的一種特殊而重要的混合動力系統(tǒng),而且也是混雜系統(tǒng)理論研究的一個前沿的熱點內容。在工程實踐中,不確定性和干擾都存在于許多實際系統(tǒng)中,其是系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩與不穩(wěn)定的根本原因。由于不確定性和干擾的存在大大增加了對控制系統(tǒng)理論的分析與研究的難度,其不僅降低了系統(tǒng)的性能,而且導致系統(tǒng)不穩(wěn)定,而在目前的復雜系統(tǒng)中,針對不確定非線性切換系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為一個國際的前沿方向。自抗擾控制器是一種新型控制器,主要用來自動檢測系統(tǒng)的模型和外擾實時估計并給予主動補償。近年來,有關自抗擾控制理論的研究有很多報道,如基于自抗擾的AUV的執(zhí)行器容錯控制,大時滯系統(tǒng)的自抗擾控制等。目前又出現(xiàn)了基于改進的自抗擾Quadrotor無人直升機姿態(tài)控制,表明了自抗擾控制器可以實現(xiàn)直升機的姿態(tài)增強控制,并具有很好的魯棒性。為了提高系統(tǒng)的可靠性,容錯控制作為一種簡單快速有效的新方法而被提出。針對含有不確定性的非線性切換系統(tǒng)的研究,容錯控制的應用提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。因此,針對研究含有不確定性的非線性切換系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定性,將自抗擾控制與容錯控制相結合是解決此類問題的一種有效途徑。研究一類不確定非線性切換系統(tǒng)的控制問題,引入自抗擾控制理論與容錯控制理論。在執(zhí)行器發(fā)生故障的情況下,通過將多Lyapunov函數(shù)形式轉化為求解相應的線性不等式,并且利用自抗擾的非線性擴張狀態(tài)觀測器觀測不確定時變擾動,對系統(tǒng)的狀態(tài)進行跟蹤,進而得到能使切換系統(tǒng)漸進穩(wěn)定的一個充分條件,與此同時也得到了相應的控制律,確保系統(tǒng)在規(guī)定的切換律作用下仍能正常運行,通過數(shù)值仿真算例來驗證其有效性。最后概述本文的工作內容,提出在實際工程中存在的缺陷。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273

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本文編號：1271878