本文關鍵詞： 非線性系統 T-S模糊模型 模糊邏輯系統 H_∞控制 基于干擾觀測器的控制 反推控制方法 抗干擾控制　出處：《魯東大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：眾所周知,干擾觀測器是通過系統中的已知信息來估計未知干擾的一種有效獲得未知干擾的工具,其方法是利用干擾觀測器的輸出值去估計外源干擾對系統產生的影響,為抑制或補償干擾提供必備條件.基于干擾觀測器的控制(DOBC)是一種非常重要的干擾抵消方法,其基本構造是首先設計干擾觀測器或濾波器對干擾進行估計,然后利用干擾的估計值構造前饋補償器,在前饋補償中應用干擾的估計值來抵消干擾,并與一般的控制器相復合,最終達到復合閉環(huán)系統穩(wěn)定的目標.DOBC已經應用于許多非線性系統,本文針對不同結構的非線性系統,提出了相應的基于非線性干擾觀測器的干擾抵消策略.本文研究的主要內容如下:(1)針對的系統不僅含有未知非線性動態(tài),而且還有未知干擾.先用模糊邏輯系統逼近系統中的未知非線性函數,然后構造以T-S模糊干擾模型為基本的非線性干擾觀測器,從而得到干擾的估計值,并利用前饋補償以抵消干擾,集成自適應控制器可得復合控制器,該方法在抵消干擾的同時,還能夠保證復合閉環(huán)系統的漸近穩(wěn)定性.最后,通過仿真檢驗出此策略的精確性和有效性.(2)考慮一種有不匹配干擾的純反饋非線性系統,研究其如何抵消外源干擾的問題.系統中的干擾由線性外源系統生成.通過設計非線性干擾觀測器得出干擾的估計值用于控制律,提出基于干擾觀測器的Backstepping控制方法,可以使得復合閉環(huán)系統達到漸近穩(wěn)定.最后,給出仿真算例驗證了該策略是正確的并且也是有效的.(3)研究一類含有未知干擾的一般結構非線性系統,其干擾不在輸入通道中且頻率未知,將系統及干擾的描述范圍相對上一章進行了拓展.本章給出了一種基于兩步干擾觀測器的抗干擾控制策略,首先設計兩步干擾觀測器對干擾進行估計,然后設計集成前饋補償器的復合控制器,抵消未知干擾之后,使得閉環(huán)系統為漸近穩(wěn)定的.并通過數值仿真例子對給出方法的正確性和可行性進行檢驗.
[Abstract]:As we all know, disturbance observer is an effective tool to estimate unknown disturbance by the known information in the system. The method is to use the output value of the disturbance observer to estimate the influence of the external disturbance on the system. DOBC-based control based on disturbance observer is a very important method of interference cancellation. The basic structure is to design an interference observer or filter to estimate the disturbance, and then to construct a feedforward compensator using the estimated value of the disturbance to counteract the disturbance in the feedforward compensation. And combined with the general controller, finally achieve the goal of stability of the composite closed-loop system .DOBC has been applied to many nonlinear systems, this paper for different structures of nonlinear systems. A corresponding disturbance cancellation strategy based on nonlinear disturbance observer is proposed. The main contents of this paper are as follows: 1) the system not only has unknown nonlinear dynamics. Firstly, the unknown nonlinear function of the system is approximated by the fuzzy logic system, then the nonlinear disturbance observer based on T-S fuzzy disturbance model is constructed, and the disturbance estimate is obtained. Feedforward compensation is used to counteract the interference, and the composite controller can be obtained by the integrated adaptive controller. This method can also guarantee the asymptotic stability of the composite closed-loop system while canceling the interference. Finally. The accuracy and validity of the strategy are verified by simulation. 2) A pure feedback nonlinear system with mismatched disturbances is considered. The problem of how to counteract the external interference is studied. The disturbance in the system is generated by the linear external system. The disturbance estimate is obtained by designing the nonlinear disturbance observer for the control law. A Backstepping control method based on disturbance observer is proposed, which can make the composite closed-loop system asymptotically stable. A simulation example is given to verify that the strategy is correct and effective. (3) A class of general nonlinear systems with unknown disturbances is studied. The disturbance is not in the input channel and the frequency is unknown. The description range of system and disturbance is extended compared with the previous chapter. In this chapter, a disturbance control strategy based on two-step disturbance observer is presented. Firstly, a two-step disturbance observer is designed to estimate the disturbance. Then the composite controller of the integrated feedforward compensator is designed to cancel the unknown disturbance and make the closed-loop system asymptotically stable. The correctness and feasibility of the proposed method are verified by numerical simulation examples.
【學位授予單位】：魯東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

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本文編號：1455292