本文關(guān)鍵詞：執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)吸引域分析

  更多相關(guān)文章： 飽和執(zhí)行器 Delta算子 吸引域 容錯(cuò)控制

【摘要】：眾所周知,在物理世界中幾乎所有系統(tǒng)都存在飽和現(xiàn)象,這使得人們對(duì)控制系統(tǒng)的性能分析變的更加困難。面對(duì)飽和非線(xiàn)性問(wèn)題,大多數(shù)人都是假設(shè)在理想情況下,對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行研究。然而在實(shí)際系統(tǒng)中,如果飽和現(xiàn)象被忽略,常常會(huì)造成執(zhí)行器輸出值與理論值之間的誤差增大,降低系統(tǒng)的性能。近年來(lái),雖然對(duì)執(zhí)行器飽和控制系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,但是在Delta域里面考慮執(zhí)行器飽和以及執(zhí)行器故障的成果卻并不多見(jiàn)。本文研究了帶有飽和執(zhí)行器Delta算子系統(tǒng)的吸引域問(wèn)題。通過(guò)設(shè)計(jì)控制器,降低了估計(jì)飽和執(zhí)行器Delta算子系統(tǒng)吸引域的保守性,提高了系統(tǒng)的收斂速度。研究了帶有飽和執(zhí)行器Delta算子系統(tǒng)的半全局穩(wěn)定性問(wèn)題,以及帶有飽和執(zhí)行器Delta算子系統(tǒng)的容錯(cuò)控制問(wèn)題,得到了系統(tǒng)穩(wěn)定的判定條件,擴(kuò)大了系統(tǒng)的吸引域。主要的研究成果如下:首先,基于Delta算子方法研究了執(zhí)行器飽和控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。通過(guò)合理的提升系統(tǒng)的采樣步長(zhǎng)來(lái)降低估計(jì)系統(tǒng)吸引域時(shí)的保守性。橢球集合用來(lái)描述飽和執(zhí)行器Delta算子系統(tǒng)的不變集。形狀參考集合用來(lái)估計(jì)系統(tǒng)的吸引域。通過(guò)設(shè)計(jì)Lyapunov函數(shù)得到了系統(tǒng)穩(wěn)定的矩陣不等式判定條件。最后通過(guò)數(shù)值仿真,驗(yàn)證了論文所提方法的有效性。其次,研究了帶執(zhí)行器飽和的Delta算子系統(tǒng)的狀態(tài)收斂速度問(wèn)題。與此同時(shí),線(xiàn)性矩陣不等式被用來(lái)計(jì)算執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)的橢球集合。通過(guò)采用新的控制策略提高了系統(tǒng)的收斂速度。最后通過(guò)數(shù)值仿真,驗(yàn)證了論文所提方法的有效性。再次,基于Delta算子方法研究了執(zhí)行器飽和控制系統(tǒng)在零控域內(nèi)的半全局穩(wěn)定性問(wèn)題。零控域的概念首次被引入到Delta算子系統(tǒng)模型中。線(xiàn)性矩陣不等式被用來(lái)計(jì)算飽和執(zhí)行器Delta算子系統(tǒng)的橢球集合。通過(guò)設(shè)計(jì)切換控制器來(lái)保證執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)在給定區(qū)域內(nèi)半全局穩(wěn)定。最后通過(guò)數(shù)值仿真,驗(yàn)證了論文所提方法的有效性。最后,研究了帶執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)的容錯(cuò)控制問(wèn)題。針對(duì)帶有飽和非線(xiàn)性約束以及執(zhí)行器故障的控制系統(tǒng)建立Delta算子數(shù)學(xué)模型,通過(guò)分析飽和項(xiàng)以及故障項(xiàng)的表達(dá)式來(lái)設(shè)計(jì)容錯(cuò)控制器。同樣,橢球集合被用來(lái)描述Delta算子系統(tǒng)的不變集。線(xiàn)性矩陣不等式被用來(lái)計(jì)算飽和執(zhí)行器Delta算子系統(tǒng)的橢球集合。凸包的形式被用來(lái)將飽和非線(xiàn)性部分線(xiàn)性化。最后通過(guò)數(shù)值仿真,驗(yàn)證了論文所提方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：飽和執(zhí)行器 Delta算子 吸引域 容錯(cuò)控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP13
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 Delta算子的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 執(zhí)行器飽和的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 容錯(cuò)控制的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第2章 執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)吸引域面積擴(kuò)大研究19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 問(wèn)題描述19-21
• 2.3 利用提升技術(shù)擴(kuò)大系統(tǒng)的吸引域21-27
• 2.3.1 估計(jì)系統(tǒng)吸引域22-23
• 2.3.2 擴(kuò)大系統(tǒng)的吸引域23-27
• 2.4 數(shù)值仿真27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)吸引域內(nèi)收斂速度研究29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 問(wèn)題描述29-31
• 3.3 主要結(jié)果31-37
• 3.4 數(shù)值仿真37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 吸引域內(nèi)執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)半全局穩(wěn)定性40-54
• 4.1 引言40-41
• 4.2 問(wèn)題描述41-42
• 4.3 擴(kuò)大系統(tǒng)的吸引域42-44
• 4.4 半全局全局穩(wěn)定性分析44-50
• 4.4.1 設(shè)計(jì)一系列的控制器44-49
• 4.4.2 優(yōu)化吸引域49-50
• 4.5 數(shù)值仿真50-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第5章 吸引域內(nèi)執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)容錯(cuò)控制54-68
• 5.1 引言54
• 5.2 問(wèn)題描述54-56
• 5.3 主要結(jié)果56-58
• 5.4 性能優(yōu)化58-64
• 5.4.1 降低計(jì)算復(fù)雜度58-60
• 5.4.2 吸引域優(yōu)化以及抗干擾處理60-64
• 5.5 數(shù)值仿真64-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果75-76
• 致謝76

【相似文獻(xiàn)】

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1 孫遠(yuǎn)志,牛征,黃孝彬,牛玉廣,劉吉臻;基于部件信息的執(zhí)行器故障診斷研究[J];發(fā)電設(shè)備;2004年S1期

2 王培進(jìn),張鴻雁;軟智能執(zhí)行器對(duì)象設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用[J];煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程版);2005年04期

3 張剛;王執(zhí)銓;韓祥蘭;;執(zhí)行器故障下不確定非線(xiàn)性系統(tǒng)的魯棒保成本控制[J];信息與控制;2006年04期

4 賈新春;喬軍麗;;執(zhí)行器故障的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的可靠H_∞控制[J];山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年02期

5 耿淼;姜斌;郭玉英;楊浩;;執(zhí)行器故障參數(shù)不可測(cè)飛行系統(tǒng)的模型跟蹤重構(gòu)控制[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年S1期

6 陳勇;董新民;薛建平;王發(fā)威;;執(zhí)行器不確定系統(tǒng)魯棒預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)控制分配策略[J];控制理論與應(yīng)用;2012年04期

7 李長(zhǎng)玉;電動(dòng)執(zhí)行器故障的修理一例[J];電子儀器儀表用戶(hù);1996年01期

8 胡建剛,黃振利;3810R電子式執(zhí)行器常見(jiàn)故障與分析[J];儀表技術(shù);2004年03期

9 尚群立;孫黎;吳海燕;;基于模型的執(zhí)行器故障診斷[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2007年10期

10 楊飛生;關(guān)守平;;執(zhí)行器失效的跟蹤控制律重構(gòu):故障掩蔽法[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 耿淼;姜斌;郭玉英;楊浩;;執(zhí)行器故障參數(shù)不可測(cè)飛行系統(tǒng)的模型跟蹤重構(gòu)控制[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第五分冊(cè)）[東南大學(xué)學(xué)報(bào)（增刊）][C];2009年

2 孫遠(yuǎn)志;牛征;黃孝彬;牛玉廣;劉吉臻;;基于部件信息的執(zhí)行器故障診斷研究[A];2004電站自動(dòng)化信息化學(xué)術(shù)技術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2004年

3 袁立嵩;蔣慰孫;;針對(duì)執(zhí)行器故障的系統(tǒng)二次穩(wěn)定性可容錯(cuò)條件[A];1994年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1994年

4 虞繼敏;吳建功;丁明智;張萬(wàn)鵬;;具有執(zhí)行器故障的不確定線(xiàn)性變時(shí)滯系統(tǒng)的可靠保成本控制[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第三分冊(cè)）[C];2009年

5 趙瑾;申忠宇;顧幸生;龍素華;;動(dòng)態(tài)不確定系統(tǒng)魯棒執(zhí)行器故障檢測(cè)與重構(gòu)[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第七分冊(cè)）[南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)（增刊）][C];2009年

6 王志宏;王永驥;黃心漢;;控制系統(tǒng)執(zhí)行器故障的一種診斷方法[A];1996年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1996年

7 岑朝輝;魏蛟龍;蔣睿;劉熊;;帶有非線(xiàn)性執(zhí)行器控制系統(tǒng)的非完全失效故障診斷研究[A];第二十九屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2010年

8 冒澤慧;姜斌;;基于自適應(yīng)觀測(cè)器的MIMO系統(tǒng)執(zhí)行器故障調(diào)節(jié)[A];第16屆中國(guó)過(guò)程控制學(xué)術(shù)年會(huì)暨第4屆全國(guó)故障診斷與安全性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

9 王福忠;姚波;井元偉;張嗣瀛;;一類(lèi)不確定線(xiàn)性系統(tǒng)具有執(zhí)行器故障的區(qū)域極點(diǎn)配置[A];第二十二屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上）[C];2003年

10 王丹;牛小兵;吳志良;姚玉斌;;飛行控制系統(tǒng)執(zhí)行器卡死故障的診斷[A];第25屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（中冊(cè)）[C];2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 姚雪蓮;基于自適應(yīng)多設(shè)計(jì)融合的執(zhí)行器故障補(bǔ)償技術(shù)及其應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 馬亞杰;衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的自適應(yīng)故障補(bǔ)償與辨識(shí)[D];南京航空航天大學(xué);2015年

3 韓宇;執(zhí)行器故障情況下的航天器姿態(tài)容錯(cuò)控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 高春巖;基于模型的執(zhí)行器故障診斷及其在衛(wèi)星姿控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

5 劉兵;具有執(zhí)行器隨機(jī)失效非線(xiàn)性系統(tǒng)的自適應(yīng)容錯(cuò)控制[D];華中科技大學(xué);2014年

6 張紹杰;一類(lèi)非線(xiàn)性系統(tǒng)的若干控制問(wèn)題研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張秋明;高速列車(chē)執(zhí)行器故障程度識(shí)別和容錯(cuò)控制[D];北京交通大學(xué);2016年

2 張路洋;執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)吸引域分析[D];燕山大學(xué);2016年

3 何宜東;離散模糊系統(tǒng)的可靠性控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 黃存堅(jiān);執(zhí)行器氣動(dòng)定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)建模[D];杭州電子科技大學(xué);2011年

5 方敏;執(zhí)行器飽和控制研究[D];山東大學(xué);2007年

6 王麗華;執(zhí)行器部分故障下的自適應(yīng)容錯(cuò)控制算法研究[D];吉林大學(xué);2006年

7 王英敏;基于信息融合的執(zhí)行器故障診斷研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2007年

8 王磊;基于虛擬樣機(jī)的氣動(dòng)執(zhí)行器故障人工免疫診斷方法研究[D];燕山大學(xué);2013年

9 董婧;執(zhí)行器發(fā)生故障情況下不確定系統(tǒng)的滑模控制[D];華東理工大學(xué);2014年

10 羅厚福;執(zhí)行器故障下自適應(yīng)容錯(cuò)控制算法研究[D];東北大學(xué);2010年

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