面對(duì)實(shí)際物理對(duì)象在建立精確動(dòng)力學(xué)模型上的困難和復(fù)雜系統(tǒng)控制問題的挑戰(zhàn),吳宏鑫院士在全系數(shù)自適應(yīng)控制理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合被控對(duì)象和實(shí)際控制性能要求,提出了基于特征模型的自適應(yīng)控制方法。特征模型在電解鋁生產(chǎn)過程、衛(wèi)星姿態(tài)控制、高超音速飛行控制等實(shí)際對(duì)象中的廣泛運(yùn)用,驅(qū)動(dòng)著一些學(xué)者從理論層面逐步探索基于特征模型的控制理論的合理性。但是面對(duì)特征模型定性描述的定義,首先需要解決的是建模方法的研究,從而基于模型的控制和閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析才得以繼續(xù),逐步形成了基于特征模型的控制理論分析的框架,為其實(shí)際運(yùn)用奠定了理論基礎(chǔ)。本文針對(duì)上述問題展開研究,著眼于構(gòu)建包含特征模型理論推導(dǎo)、基于特征參量估計(jì)值的自適應(yīng)控制以及閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析為一體的理論框架。主要研究內(nèi)容包括如下幾點(diǎn):首先,探索非線性系統(tǒng)的特征模型構(gòu)建問題。在以往的工程實(shí)際中,人們關(guān)注的是控制方法的有效性,而忽略了其理論基礎(chǔ)的重要性,并且穩(wěn)定性分析針對(duì)的是由特征模型和基于模型的控制器構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。為了完善基于特征模型的控制理論,首先需要從根本上解決特征模型的由來問題。針對(duì)不同假設(shè)條件下的非線性系統(tǒng)提出了對(duì)應(yīng)的建模方法,并給出了參數(shù)范圍和量化了... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 特征建模的研究背景和研究意義
        1.1.1 現(xiàn)有控制理論遇到的難題
        1.1.2 計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展
        1.1.3 特征建模方法的提出
    1.2 基于特征模型的控制理論研究現(xiàn)狀和運(yùn)用
        1.2.1 基于特征模型的控制理論方法概述
        1.2.2 特征模型建模方法研究進(jìn)展
        1.2.3 基于特征模型的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性研究進(jìn)展
        1.2.4 與特征模型相關(guān)的其他研究
        1.2.5 基于特征模型控制方法的運(yùn)用
    1.3 存在的問題及提出的解決方法
        1.3.1 主要研究問題
        1.3.2 具體研究方法
    1.4 本文章節(jié)安排
第2章 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和現(xiàn)有成果
    2.1 引言
    2.2 符號(hào)定義及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 符號(hào)定義
        2.2.2 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
    2.3 穩(wěn)定性相關(guān)概念及定理
        2.3.1 連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性理論
        2.3.2 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性理論
    2.4 現(xiàn)有的相關(guān)研究成果
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于二階特征模型的非線性系統(tǒng)控制研究
    3.1 引言
    3.2 二階非線性系統(tǒng)的特征模型理論研究
        3.2.1 特征建模方法研究
        3.2.2 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    3.3 相對(duì)階為2的高階非線性系統(tǒng)的特征模型理論研究
        3.3.1 特征建模方法研究
        3.3.2 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    3.4 數(shù)值仿真
    3.5 本章小結(jié)
第4章 一般非線性系統(tǒng)基于特征模型的控制研究
    4.1 引言
    4.2 一般非線性系統(tǒng)的特征模型理論研究
        4.2.1 高階特征建模方法研究
        4.2.2 基于特征模型的控制器設(shè)計(jì)
        4.2.3 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
        4.2.4 特例-一階特征模型的控制
        4.2.5 數(shù)值仿真
    4.3 影響閉環(huán)系統(tǒng)性能的因素
        4.3.1 特征參量范圍
        4.3.2 估計(jì)算法及初始值選擇
        4.3.3 基于特征參量估計(jì)的控制器設(shè)計(jì)
        4.3.4 不同階次特征模型的差異
    4.4 本章小結(jié)
第5章 復(fù)雜系統(tǒng)基于特征模型的分布式控制研究
    5.1 引言
    5.2 復(fù)雜系統(tǒng)基于特征模型的控制分析
    5.3 多輸入多輸出非線性系統(tǒng)的二階特征模型理論研究
        5.3.1 特征建模方法研究
        5.3.2 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    5.4 一般多輸入多輸出非線性系統(tǒng)基于特征模型的控制
        5.4.1 系統(tǒng)的特征模型推導(dǎo)及控制器設(shè)計(jì)
        5.4.2 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    5.5 復(fù)雜系統(tǒng)基于特征建模的分布式控制問題
        5.5.1 復(fù)雜系統(tǒng)的模型推導(dǎo)及控制器設(shè)計(jì)
        5.5.2 復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 低溫跨音速風(fēng)洞基于特征模型的自適應(yīng)控制
    6.1 引言
    6.2 問題描述
    6.3 特征模型推導(dǎo)及控制器設(shè)計(jì)
        6.3.1 風(fēng)洞總壓控制系統(tǒng)特征模型及控制器設(shè)計(jì)
        6.3.2 風(fēng)洞總溫控制系統(tǒng)特征模型及控制器設(shè)計(jì)
        6.3.3 馬赫數(shù)控制系統(tǒng)特征模型及控制器設(shè)計(jì)
    6.4 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    6.5 數(shù)值仿真
    6.6 本章小結(jié)
第7章 基于抽象模型的非線性系統(tǒng)控制研究
    7.1 引言
    7.2 非線性系統(tǒng)的基于抽象模型的方法概述
    7.3 一類非線性系統(tǒng)的基于抽象模型的控制問題
    7.4 基于輸出反饋的控制器設(shè)計(jì)
        7.4.1 未知參量的估計(jì)算法
        7.4.2 基于估計(jì)參量的控制器設(shè)計(jì)
    7.5 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    7.6 抽象模型和特征模型的比較
    7.7 數(shù)值仿真
    7.8 本章小結(jié)
第8章 總結(jié)與展望
    8.1 本文工作總結(jié)
    8.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3183684