【摘要】：考慮到建模誤差、外部擾動(dòng)、以及其他因素,不確定性必然存在于實(shí)際系統(tǒng)中,所以對(duì)不確定系統(tǒng)的研究更具有實(shí)際意義。眾所周知滑模控制對(duì)匹配不確定項(xiàng)具有完全的魯棒性,滑模運(yùn)動(dòng)與匹配不確定項(xiàng)無(wú)關(guān),這也是滑�？刂频囊淮髢�(yōu)點(diǎn)。H∞魯棒控制對(duì)不確定系統(tǒng)也有良好的控制作用,如何將這兩個(gè)控制策略有效地結(jié)合起來(lái)是本文主要的研究?jī)?nèi)容。本文針對(duì)一系列不確定系統(tǒng),將兩種控制策略有機(jī)結(jié)合在一起,研究了相應(yīng)的控制算法。這里,本文的主要工作如下:(1)針對(duì)不確定正常系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于LMI的魯棒控制器。首先證明了滑模運(yùn)動(dòng)對(duì)擾動(dòng)“不變性”,得到其充分必要條件;其次忽略狀態(tài)所帶的非匹配擾動(dòng),設(shè)計(jì)了積分滑模面、不連續(xù)滑模控制器抵消匹配不確定,得到帶非匹配不確定滑動(dòng)模態(tài),利用LMI不等式再設(shè)計(jì)了相應(yīng)的H∞控制器抵消非匹配的不確定,驗(yàn)證了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)針對(duì)帶參數(shù)的不確定正常系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于LMI的魯棒控制器�？紤]狀態(tài)同時(shí)具備匹配不確定和非匹配不確定,在之前設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上改善滑模面及相關(guān)滑模控制器的設(shè)計(jì),得到狀態(tài)帶非匹配擾動(dòng)的滑動(dòng)模態(tài),同樣改善了H∞控制器得到穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng),使系統(tǒng)滿足相應(yīng)的性能指標(biāo)。(3)在研究不確定正常系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,研究了不確定廣義系統(tǒng)的算法。首先證明了不確定廣義系統(tǒng)滑動(dòng)模的不變條件與正常系統(tǒng)一致;其次設(shè)計(jì)了相應(yīng)的積分滑模面和控制器,控制器主要分為2部分;不連續(xù)的滑�？刂破鳌顟B(tài)反饋控制器H∞控制器,滑�？刂破飨ヅ鋽_動(dòng)、狀態(tài)反饋H∞控制器保證廣義系統(tǒng)無(wú)脈抵消非匹配的影響,使閉環(huán)系統(tǒng)正則、穩(wěn)定且無(wú)脈沖。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP13;N941.1
【圖文】：

Ｖａｒｉａｂｌｅ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ逡逑式（２．１１）和Ａ（ｘ）共同組成了超平面，當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)到達(dá)滑模面上，便在滑模面上運(yùn)逡逑動(dòng)。如圖２．１所示，系統(tǒng)在一定的切換法則的作用下，會(huì)連接到ｉ／＋（；ｃ）成為一種系統(tǒng)逡逑－１２－逡逑

邐２．５邐３逡逑圖３．１不連續(xù)滑�？刂破鹘校ǎ╁义希疲椋纾常卞澹裕瑁邋澹妫椋纾酰颍邋澹铮驽澹洌椋螅悖铮睿簦椋睿酰铮酰箦澹铮驽澹眨澹ǎ簦╁澹悖铮睿簦颍铮欤欤澹蝈义希卞�°＇0／逡逑－叫邐？逡逑０．４／逡逑－０６＾邐１邐１邐＇邐１邐

圖３．３狀態(tài)曲線圖逡逑Ｆｉｇ３．３邋Ｔｈｅ邋ｆｉｇｕｒｅ邋ｏｆ邋ｓｔａｔｅ邋ｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓ逡逑由圖３．３可以清楚地看到此算法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)曲線具有良好的動(dòng)態(tài)逡逑性能指標(biāo)，證明了此算法的有效性。逡逑例３．２考慮形如（３．３４）的非匹配不確定系統(tǒng)，其中各系數(shù)矩陣如下：逡逑１２邋１邐１邐０．５ｅｘｐ（－０．００１0ｃｏｓ（５／）逡逑Ａ－邋０邐１邐０，邐５＝１，邋ｇ｛ｔ，ｘ，ｕ）邋＝邋０．１邋ｓｉｎ４＾，邋ｄ（ｔ）邋＝邐０逡逑１邋０邋３邐０邐０．５邋ｅｘｐ（－０．００１0邋ｃｏｓ（５0逡逑Ｔ邋２邐３邋ｌ＂｜逡逑Ｃ邋＝邋［ｌ邋２邋３］，邋Ｄ邋＝邋２，邋Ｎ＝邋１邋０，邋Ｎａ邋＝１，邋Ｆ（ｔ）邋＝邋ｓｉｎｔ逡逑３邐２邋１逡逑取滑模參數(shù)邋Ｍ邋＝邋５＋－７？（／－５５＋），這里取邋＝邐２邋－１］，則邋Ｍ＝［ｌ邋０邋１］逡逑另外滑模面為逡逑ｓｘ｛ｔ）－Ｍ｛ｘ｛ｔ）—ｘ｛ｔ０））－Ｍ＾邋（Ａｘ（ｔ）邋＋邋Ｂｕｕ（ｔ））ｃＩｔ逡逑控制律為逡逑ｕ（ｔ）＾ｕｕ邋（０邋＋邋ｕｍ邋（0邋＝邋ＶＸ－＇ｘ（０邋－邋＾（０邋ＴｊＶ＾Ｔ逡逑ＩＫＯｌｌ逡逑取參數(shù)”邋＝ｌ，ｐ邋＝邋０．５，經(jīng)計(jì)算可知，／７邋＝邋｜｜ＭＡ／｜｜｜｜Ａ＾｜｜邋＝邋７．３５，則計(jì)算滑模增益參數(shù)為：逡逑Ｋ＼ｔ）邋＝邋１０邋＞邋／ｃ＼ｔ）邋＝邋ｈＸ邋＋邋ｐ｛ｔ，邋ｘ）邋＋邋ａ邋｜｜ｍ（？）｜｜邋＋邋Ｐ邋｜Ｍ｜邋＋邋ｒｊ逡逑當(dāng)選定性能指標(biāo)ｒ邋＝邋０．１

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本文編號(hào)：2798216