發(fā)布時間：2024-06-04 04:02

　　干擾和不確定性廣泛存在于工業(yè)系統(tǒng)中,不可避免地會對系統(tǒng)的控制性能甚至閉環(huán)穩(wěn)定性帶來不利影響.因此,如何抑制干擾和不確定性一直是控制理論和實際工程中一個很有吸引力的研究課題.針對這一古老但仍懸而未決的問題,主動抗干擾控制方法提供了一種實用的解決方案,并在大量成功的工業(yè)應(yīng)用(例如運動控制系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng))中驗證了其有效性.傳統(tǒng)的主動抗干擾控制方法主要是對干擾和不確定性進行打包處理,并對集總后的干擾進行估計和抑制.由于忽略了對干擾和不確定性來源和特征的分析,傳統(tǒng)的主動抗干擾控制方法在理論完備性和控制性能上仍存在缺陷.為此,本文重點研究了一類多源干擾下非線性系統(tǒng)的抗干擾控制問題.所涉及的干擾和不確定性均來自于全控制回路,即被控對象,執(zhí)行器和傳感器.本文的主要研究成果和貢獻如下:(ⅰ)針對一類多源干擾下的運動控制系統(tǒng),首次將非線性干擾觀測器和連續(xù)時間域模型預(yù)測控制方法相結(jié)合,提出了一種優(yōu)化跟蹤控制方法.采用基于標稱系統(tǒng)的高階滑模干擾觀測器估計當前狀態(tài)和干擾,并利用觀測值預(yù)測未來的跟蹤誤差和穩(wěn)態(tài)控制輸入(包括干擾/不確定性的集總效應(yīng)).與現(xiàn)有的大多數(shù)復(fù)合模型預(yù)測控制方法采用的直接補償方式不同,所...

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和分析
        1.2.1 研究現(xiàn)狀
        1.2.2 研究分析
    1.3 主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 結(jié)構(gòu)安排
第二章 多源受擾非線性系統(tǒng)的抗干擾模型預(yù)測控制
    2.1 引言
    2.2 問題描述
    2.3 主要結(jié)論
        2.3.1 性能指標改進
        2.3.2 基于干擾校正的預(yù)測
        2.3.3 滾動時域優(yōu)化
        2.3.4 性能分析
    2.4 永磁同步電機的調(diào)速控制設(shè)計
        2.4.1 控制器設(shè)計
        2.4.2 實驗驗證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 非參數(shù)化不確定性系統(tǒng)的廣義動態(tài)預(yù)測控制
    3.1 引言
    3.2 預(yù)備知識和問題描述
        3.2.1 相關(guān)引理
        3.2.2 問題描述
    3.3 主要結(jié)論
        3.3.1 基于標稱模型的輸出預(yù)測
        3.3.2 滾動時域優(yōu)化
        3.3.3 動態(tài)預(yù)測周期設(shè)計
        3.3.4 半全局穩(wěn)定性分析
        3.3.5 數(shù)值仿真
    3.4 串聯(lián)彈性驅(qū)動器的位置控制設(shè)計
        3.4.1 系統(tǒng)描述
        3.4.2 實驗驗證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 傳感器測量誤差下的非線性不確定性系統(tǒng)抗干擾控制
    4.1 引言
    4.2 問題描述
    4.3 主要結(jié)論
        4.3.1 干擾觀測器設(shè)計
        4.3.2 復(fù)合控制器設(shè)計
        4.3.3 半全局穩(wěn)定性分析
        4.3.4 數(shù)值仿真
    4.4 直升機模型的角度控制設(shè)計
        4.4.1 系統(tǒng)描述
        4.4.2 控制器設(shè)計
        4.4.3 實驗驗證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 永磁同步電機的全回路抗干擾調(diào)速控制設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 預(yù)備知識
        5.2.1 永磁同步電機理想模型
        5.2.2 實際工況下永磁同步電機伺服系統(tǒng)的干擾/不確定性分析
        5.2.3 廣義對象建模
    5.3 控制策略設(shè)計
        5.3.1 復(fù)合控制器的設(shè)計
        5.3.2 性能分析
    5.4 實驗驗證
        5.4.1 無外部干擾下的跟蹤性能
        5.4.2 多負載力矩下的性能評估
        5.4.3 干擾觀測器的有效性驗證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 執(zhí)行器約束下的小型固定翼無人機抗干擾動態(tài)控制律分配設(shè)計
    6.1 引言
    6.2 問題描述
        6.2.1 無人機動力學
        6.2.2 執(zhí)行器動力學
        6.2.3 控制目標
    6.3 抗干擾跟蹤控制和動態(tài)控制律分配策略
        6.3.1 基于執(zhí)行器/干擾觀測器的跟蹤控制設(shè)計
        6.3.2 基于執(zhí)行器動力學的動態(tài)控制律分配設(shè)計
        6.3.3 閉環(huán)性能分析
    6.4 仿真驗證
        6.4.1 輸出跟蹤性能
        6.4.2 控制律分配性能
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
附錄 A 攻讀博士學位期間研究成果
附錄 B 致謝



本文編號：3988835