多類(lèi)不確定非線性系統(tǒng)的切換自適應(yīng)反饋控制
發(fā)布時(shí)間:2021-10-30 08:33
不確定非線性系統(tǒng)的反饋控制是控制理論中的熱點(diǎn)研究問(wèn)題,可用于航空航天、電力、石油化工、機(jī)器人等領(lǐng)域。一方面,區(qū)別于線性系統(tǒng),非線性系統(tǒng)會(huì)呈現(xiàn)本質(zhì)非線性現(xiàn)象,如有限時(shí)間逃逸、多孤立平衡點(diǎn)、混沌等。此外,非線性系統(tǒng)可控可觀性和可鎮(zhèn)定性的描述本質(zhì)區(qū)別于線性系統(tǒng),如線性系統(tǒng)可控意味著可反饋鎮(zhèn)定,而非線性系統(tǒng)則沒(méi)有該結(jié)論。另一方面,系統(tǒng)中允許存在不確定性,意味著可以容忍現(xiàn)有測(cè)量/建模方法的某些缺陷,降低精確測(cè)量和完全建模的壓力。此外,隨著人們認(rèn)識(shí)和改造世界的加深,新的不確定性類(lèi)型不斷出現(xiàn),亟需發(fā)展新的反饋控制策略來(lái)得到一個(gè)具有廣泛適用性和強(qiáng)容錯(cuò)性的反饋控制/反饋補(bǔ)償策略。因此,對(duì)不確定非線性系統(tǒng)的反饋控制的研究具有重要的意義。本文研究了多類(lèi)不確定非線性系統(tǒng)的全局反饋控制問(wèn)題。所研究的系統(tǒng)允許存在未知控制方向、未知冪次、非參數(shù)不確定性等多類(lèi)嚴(yán)重不確定性,這使得現(xiàn)有方案不再適用。本文通過(guò)將傳統(tǒng)的非線性控制設(shè)計(jì)方法(如反推法、增加冪次積分法、占優(yōu)法、輸出反饋設(shè)計(jì)方法)與切換方法相結(jié)合,發(fā)展了新穎的切換自適應(yīng)反饋控制策略,成功給出了這些非線性系統(tǒng)的反饋穩(wěn)定控制器。本文的研究?jī)?nèi)容包括以下四個(gè)方面:一、具有...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3.1:?—個(gè)帶有兩物塊的彈簧-阻尼器互聯(lián)結(jié)構(gòu)??
3.5仿真例子??為了驗(yàn)證本章設(shè)計(jì)策略的有效性,再一次考慮帶有兩物塊的彈簧-阻尼器互??聯(lián)結(jié)構(gòu)。假設(shè)動(dòng)態(tài)不確定性z耦合到系統(tǒng)(3.3)的非線性項(xiàng),即??i?二一22:?+?y,??xl?=x2 ̄?2y,??X2=Xs?+?bxu,??<?^?(3.30)??土3?=工4?+?(&1?+?5?石2)以?+?吾2/之,??^4?=?(pi?+?1^)^?+??y?=工u??其中,匕和匕是未知常數(shù)。顯然該系統(tǒng)滿(mǎn)足假設(shè)3.1和3.2.??OC?1?;?—V?—I?1?1?1?1??1?1?1?1?1?1?1??-????
yapunovs-c^s,〇;=?—3^.統(tǒng)(4.43)的軌跡求導(dǎo)很容易得到??<?-\xl?-?(bg?-?2^?-?2^1??其中&?=?#?一?af,?u?=-叱2.由于i_2不可用于反饋,構(gòu)建觀測(cè)器??二??>?/?^?\?_2_??r?=?—ax?9?,?x?=?[z?+?axi)11.??將狀態(tài)反饋控制器中的巧替換為毛可得到如下的輸出反饋控制器:??u?=?—b(x^?+?a:i)11.??令g?=?1,?Xl(0)?=?2,巧(0)?=?-3和£(0)?=?0,那么通過(guò)仿真可以得到下面的??圖4.1-圖4.3.從圖4.1和圖4.2中很容易看出閉環(huán)系統(tǒng)信號(hào)〇n,化,句和控制器tx是??有界的,且最終收斂到零。從圖4.3可以看出a和6分別切換了一次。需要指出的??是,6的符號(hào)從正的切到了負(fù)的,而a的符號(hào)始終保持不變,這與前面設(shè)計(jì)的切??換機(jī)制相吻合。??2〇?1?1?I??'?'?I?;???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Barbalat引理及其在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 閔穎穎,劉允剛. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(01)
本文編號(hào):3466413
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3.1:?—個(gè)帶有兩物塊的彈簧-阻尼器互聯(lián)結(jié)構(gòu)??
3.5仿真例子??為了驗(yàn)證本章設(shè)計(jì)策略的有效性,再一次考慮帶有兩物塊的彈簧-阻尼器互??聯(lián)結(jié)構(gòu)。假設(shè)動(dòng)態(tài)不確定性z耦合到系統(tǒng)(3.3)的非線性項(xiàng),即??i?二一22:?+?y,??xl?=x2 ̄?2y,??X2=Xs?+?bxu,??<?^?(3.30)??土3?=工4?+?(&1?+?5?石2)以?+?吾2/之,??^4?=?(pi?+?1^)^?+??y?=工u??其中,匕和匕是未知常數(shù)。顯然該系統(tǒng)滿(mǎn)足假設(shè)3.1和3.2.??OC?1?;?—V?—I?1?1?1?1??1?1?1?1?1?1?1??-????
yapunovs-c^s,〇;=?—3^.統(tǒng)(4.43)的軌跡求導(dǎo)很容易得到??<?-\xl?-?(bg?-?2^?-?2^1??其中&?=?#?一?af,?u?=-叱2.由于i_2不可用于反饋,構(gòu)建觀測(cè)器??二??>?/?^?\?_2_??r?=?—ax?9?,?x?=?[z?+?axi)11.??將狀態(tài)反饋控制器中的巧替換為毛可得到如下的輸出反饋控制器:??u?=?—b(x^?+?a:i)11.??令g?=?1,?Xl(0)?=?2,巧(0)?=?-3和£(0)?=?0,那么通過(guò)仿真可以得到下面的??圖4.1-圖4.3.從圖4.1和圖4.2中很容易看出閉環(huán)系統(tǒng)信號(hào)〇n,化,句和控制器tx是??有界的,且最終收斂到零。從圖4.3可以看出a和6分別切換了一次。需要指出的??是,6的符號(hào)從正的切到了負(fù)的,而a的符號(hào)始終保持不變,這與前面設(shè)計(jì)的切??換機(jī)制相吻合。??2〇?1?1?I??'?'?I?;???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Barbalat引理及其在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 閔穎穎,劉允剛. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(01)
本文編號(hào):3466413
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3466413.html
最近更新
教材專(zhuān)著