离散时间滑模控制论文-郭伟,魏妙,李涛,周成杰,王心

离散时间滑模控制论文-郭伟,魏妙,李涛,周成杰,王心

导读:本文包含了离散时间滑模控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:逆变电路,分数阶,PI控制,滑模控制

离散时间滑模控制论文文献综述

郭伟,魏妙,李涛,周成杰,王心[1](2017)在《基于分数阶PI离散时间滑模控制的逆变电路》一文中研究指出为解决电压型逆变电路系统的跟踪控制问题,首先对逆变电路进行分析,并建立离散化模型;然后综合分数阶比例-积分技术以及离散时间滑模控制技术,提出了一种新型的逆变电路系统分数阶比例-积分(PI)离散时间滑模控制设计算法,确保系统轨迹能够快速到达滑模面,并实现期望的跟踪控制目的。经Matlab仿真平台实验表明,所提出的控制算法具有响应速度快、鲁棒性强,跟踪精度高等良好动态和稳态特性。(本文来源于《中国科技论文》期刊2017年14期)

吴斌[2](2017)在《离散时间不确定系统的滑模变结构控制研究》一文中研究指出变结构控制作为一类非线性控制方案,其非线性主要在于控制输出的切换特性。在受到参数摄动及外部干扰时,变结构系统具有不变性的特性,其具有的强鲁棒性引起了国内外学者的高度兴趣。在离散系统中,由于抖振问题的存在,阻碍了滑模控制的实际应用。本文针对离散时间不确定系统,设计了多种滑模控制器,极大地削弱了系统抖振,并且具有良好的动态性能。本课题主要研究了以下内容:首先,阐述滑模变结构控制在各阶段的研究成果。详细讨论了离散滑模变结构产生抖振的机理,同时研究了各国学者给出的解决方案。第二,研究了变结构控制的定义、基本原理及性质,重点研究了离散滑模控制,包括滑模面的设计、到达条件、滑动模态及存在条件。研究了准滑动模态的存在条件及其稳定性,并分析当前离散滑模控制的研究现状及产生抖振的原因。第叁,分析变速趋近律具有的优缺点,给出新型离散滑模控制的设计方案,提升系统的动态品质。证明其稳定性,详细分析了系统性能,尤其针对趋近律参数对系统动态品质的影响规律作了深入研究。通过仿真验证该趋近律能够提高趋近速率,并削弱抖振,由此验证了该趋近律的有效性。第四,给出一种简单有效的基于模糊控制的滑模优化方案。该方案不依赖专家经验,而是依据理论分析的结果,设计了一种单输入、双输出,并且具有简单规则的模糊控制优化方案,降低了模糊控制的复杂度,但保持了良好的优化效果。通过数值仿真验证了参数分析结果的正确性,同时说明该模糊优化方案是简单有效的。最后,根据衰减控制设计原理,给出组合时变衰减指数趋近律,可以确保系统状态以较快速率趋近于原点,得出并证明了部分结论。通过理论分析和数值仿真验证了该方案能使运动快速趋于切换面,并收敛到原点。(本文来源于《中国计量大学》期刊2017-06-01)

甘泉竑波[3](2016)在《离散时间非线性系统的快速终端滑模控制理论研究》一文中研究指出由于滑模控制方法具有鲁棒性、不变性及易于实现等优点,因而得到了广泛地学习与研究。因为快速终端滑模控制使得被控系统具有较快的瞬态响应速度,满足了工程实际中一些系统对快速性的需求,所以常用于解决卫星姿态系统、机械臂系统和风力发电系统等实际系统中的控制问题。近年来,随着计算机控制的理论发展和广泛应用,离散时间滑模控制方法得到了越来越多的关注。对于离散时间快速终端滑模控制问题,在如何进一步提高系统瞬态响应速度和证明系统稳定性方面已经取得了一些研究成果。虽然这些成果拓展了快速终端滑模控制方法在离散时间系统中的应用,但对离散时间快速终端滑模控制的研究仍存在着许多不足。例如,对离散时间快速终端滑模控制系统中准滑动模态的存在性、系统抖振和系统有界性以及对界的估计等问题都缺乏研究。针对这些不足之处,本文将对离散时间快速终端滑模控制方法进行学习与讨论。首先,分析了无扰动离散时间非线性系统在快速终端滑模控制作用下的有界性且给出了界的表达式。其次,对于具有扰动的离散时间非线性系统,提出了基于扰动补偿的趋近律以削弱系统抖振,且证明了系统的有界性并给出了相应的界。本文具体工作如下:·对于无扰动的离散时间非线性系统,证明了系统在快速终端滑模控制作用下的有界性。首先,证明了系统轨迹在离散时间快速终端滑模控制的作用下会在有限个采样周期内进入快速终端滑模面的有界邻域(即准滑模带)内,给出了准滑模带的宽度且证明了系统轨迹会一直停留在该准滑模带中。其次,分析了快速终端滑模参数与准滑模带宽度之间的关系,证明了通过调整快速终端滑模参数可以使得准滑模带宽度无限接近于零。再次,证明了系统稳态的有界性且给出了界的表达式。最后,分析了快速终端滑模参数与系统稳态的界之间的关系,证明了可以通过选取合适的快速终端滑模参数使得系统稳态的界无限接近于零。·对于具有扰动的离散时间非线性系统,提出了基于扰动补偿的趋近律,且证明了系统的有界性。首先,提出了基于扰动补偿的趋近律,并根据趋近律求得快速终端滑模控制律。其次,证明了系统轨迹在该控制律的作用下会在有限个采样周期内进入且一直停留在准滑模带中,且给出准滑模带的宽度。再次,证明了系统稳态的有界性并给出了界的表达式。最后,通过与已有结果对比,得出了基于本文提出的趋近律可以削弱系统抖振且提高系统瞬态响应速度的结论。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-05-01)

曹晓芹[4](2015)在《永磁同步电机离散时间准滑模变结构控制策略研究》一文中研究指出永磁同步电机由于结构简单、功率因数高、体积小及易于保养等特点,尤其是伴各种电机控制理论等的发展,人们对它研究的深入,永磁同步电机的应用越来越广泛,其控制系统的研究与推广也逐渐受到了人们的重视。滑模变结构控制(sliding mode control,SMC)因为其具有响应快、鲁棒性好、设计方便等优点,已经在电力传动领域得到了非常广泛的应用。传统的PI调节器由于其对于转速的鲁棒性较差,因此为了解决这个问题,本文采用滑模变结构控制对电机进行调速控制,从而提高永磁同步电机的动态品质。由于在实际的离散控制系统中,这种控制方法必然会产生一定的抖振,为了解决这个问题,引入了趋近律的概念。在文章中,采用一种新型的趋近律对电机进行控制,并将其与常规的指数趋近律进行了仿真对比分析。结果表明,使用新型的趋近律能够使电机具有更快的转速响应,而且对干扰的抵抗能力更强。在永磁同步电机运行过程中或者当外界环境改变时,会对电机的参数产生一定的影响,而当参数发生改变时会对电机的控制性能产生一定的影响,因此,需要对其进行在线辨识。针对目前所流行的几种参数辨识方法,本文选择了递推最小二乘法,并进一步建立了电机的辨识方程,在MATLAB/SIMULINK中建立了仿真模型,并用S函数编写辨识模块的程序,参数辨识的对象是在电机运行过程中随温度发生较大变化的电机定子绕阻和交、直轴电感以及磁通。进一步在电机参数辨识的基础上,将辨识结果反馈到控制器中,证明了基于参数自适应的永磁同步电机具有更好的调速性能。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2015-03-25)

高超,高存臣[5](2014)在《基于观测器的具外部扰动的离散时间系统的滑模控制》一文中研究指出针对一类具有配外部扰动的多输入多输出(MIMO)离散时间系统(DTS),提出了改进的状态观测器的设计方案,使得该观测器不受外部扰动的影响。对外部扰动满足匹配条件的MIMO-DTS,提出了基于状态观测器和扰动估计器的滑模控制器设计方案,该设计方案不要求知道系统的状态和外部扰动的上界。提出的仿真例子说明了本文方法的可行性和有效性。(本文来源于《中国海洋大学学报(自然科学版)》期刊2014年03期)

杨君君,虞红志[6](2013)在《一类离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制》一文中研究指出提出了适用于一类不确定离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制策略。首先,根据指数趋近律得到离散滑模控制的理想控制律,然后,用两个模糊系统近似其中的未知函数,用第叁个模糊系统近似切换控制。模糊系统的参数向量由带参数投影的自适应律在线调整。证明了该控制算法可以保证闭环系统状态有界,且跟踪误差收敛到原点的小邻域内。仿真结果在表明算法有效性的同时具备减轻振颤的能力。(本文来源于《电光与控制》期刊2013年07期)

刘兆雪[7](2013)在《离散时间系统的滑模变结构控制》一文中研究指出变结构控制本质上是一种特殊的非线性控制,表现为控制的不连续性。它的滑动模态物理实现简单,且使系统受到摄动及外部干扰时具有不变性,因而受到国内外学者的重视。它已成功地应用到了许多方面,如机器人手臂,发电机及电力电子系统。离散系统成为主要的研究对象。抖振是阻碍离散系统变结构控制应用的主要障碍。本文针对离散系统,设计变结构控制器,能够大幅削弱离散系统的抖振现象,有效地改善控制品质,使系统最终趋于原点,并使系统稳定。本文研究的具体内容如下:一,介绍滑模变结构控制的发展和离散时间系统变结构控制研究概况。介绍离散时间系统变结构控制的基本概念、原理和方法。分析离散变结构产生抖振的原因,给出解决办法。二,考虑一类含有时滞的离散时间系统滑模控制问题。首先将离散系统简化为不含时滞的线性离散系统,然后对简化的系统提出一种新的变结构控制设计算法。该算法分为两个阶段:当系统轨迹在滑模某邻域以外时,控制律使系统轨迹单调趋近于滑模面;当系统轨迹渐近进入到该邻域内,控制律使其轨迹一步到达滑模面。针对离散系统在削弱抖振方面的研究,提出控制律。应用该控制律设计的变结构控制系统,可以保证系统在有限步到达滑模面,系统运动最终趋于原点,使系统稳定,削弱了由离散系统解轨迹的不连续性产生的抖振,能使系统保持快速趋近的品质。给出数值计算和仿真算例。叁,考虑一类离散时间系统,提出一种变结构控制设计方法。为了使离散趋近律所产生的抖振变小,提出趋近律,根据它设计控制器,能够大幅度削弱抖振,有效地改善控制品质,使系统最终趋于原点,并使系统稳定。给出数值计算和仿真算例。四,考虑离散系变结构控制问题,分析了高氏趋近律的缺陷,提出一种离散趋近律。分析本文趋近律的抖振问题,设计了基于本文趋近律的控制器,该控制器可以有效地减小抖振。给出数值计算和仿真算例。(本文来源于《沈阳师范大学》期刊2013-05-18)

孙娜娜,牛玉刚,陈蓓,刘永慧[8](2013)在《不确定离散时间系统的滑模可靠控制》一文中研究指出存在状态时滞的不确定离散时间系统的的滑模可靠控制问题,其中,被控系统执行器可能发生部分故障.通过构造一种拟积分型切换面,可以保证系统状态轨迹从开始时刻就位于切换面上.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了滑模动态系统渐近稳定的充分条件.而且,所设计的滑模控制律可以保证在执行器故障影响下的滑动模态仍然是可达的.数值仿真验证了本文设计方法的有效性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2013年02期)

高存臣,刘振,任启峰[9](2013)在《时滞离散时间系统的非线性准滑模鲁棒控制》一文中研究指出针对一类变时滞离散系统,基于一种新型的非线性时变准滑模面设计方案,研究了系统的鲁棒滑模控制问题.首先,给出了该种非线性切换函数的一般形式,该类准滑模面具有时变的特征,且能够动态地改善系统的运动品质.利用自由权矩阵与线性矩阵不等式技术,给出了该类时滞离散系统非线性准滑模面的设计方法,并得到了稳定的非线性准滑模面存在的充分条件;其次,基于一种改进的离散趋近律方法,设计了相应的准滑模控制器,以保证系统的状态在有限时间内到达准滑模,从而将此类非线性系统的滑模变结构控制的分析与综合问题推广到了时滞非线性系统.最后,仿真结果表明,在本文所设计的准滑模面与准滑模变结构控制器的作用下,系统的状态是稳定的,且具有响应速度快、超调量小、调节时间较小等优点,从而说明了本文所设计方法的有效性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2013年01期)

孙娜娜[10](2012)在《不确定离散时间系统滑模控制研究》一文中研究指出滑模控制作为一种处理不确定系统的鲁棒控制方法,近叁十年来受到研究人员的广泛关注,并在连续控制系统中取得了丰硕的研究成果,同时随着计算机控制的广泛应用,离散时间系统的滑模控制问题也日益开始受到重视。然而,由于实际采样过程的限制,使得离散滑动模态的特性、存在和到达条件都与连续情况存在本质的不同,而且,在实际控制系统中不可避免地存在着各种不确定因素,也会影响到控制系统的性能,甚至导致系统失稳。因此,关于不确定离散时间系统滑模控制方法的研究具有非常重要的理论与实际意义。本文对离散时间系统滑模控制的研究现状进行了分析与总结,指出了已有研究工作存在的问题,在此基础上,分别对存在外部干扰、执行器可能发生故障、执行器非线性受限等情况下的离散系统滑模控制问题展开了研究,并取得了一些有意义的研究成果。本文主要研究工作包括:(1)针对一类存在外部干扰的离散时间系统,设计了一种最优拟积分型切换面,使整个动态过程对于外部干扰具有完全的鲁棒性,同时,结合离散趋近律方法设计了一种新的滑模控制律,证明了离散滑动模态的可达性,给出了准滑动模态的带宽,最后,通过数值仿真例子验证了该控制方法的有效性;(2)研究了一类不确定离散时滞系统的滑模可靠控制问题,其中,被控系统的执行器可能发生故障。给出了执行器故障模型的表达形式,构造了一种拟积分型切换面和滑模控制律,给出了系统滑动模态渐近稳定的充分条件,所设计的离散滑模控制律可以保证在执行器可能发生故障情况下系统滑动模态的可达性。数值仿真进一步验证了所设计方法的有效性;(3)针对含有死区和饱和输入的不确定离散时滞系统,给出了滑模控制的设计方法,其中,不仅系统状态矩阵可能存在不确定性,而且控制输入矩阵也可能发生参数不确定性。通过构造一种拟积分型切换面,可以保证滑模控制的不变性扩大到整个状态空间,并利用李亚普诺夫函数和线性矩阵不等式方法给出了闭环系统渐近稳定的充分条件,所设计的滑模控制律可以保证在死区饱和输入影响下系统的滑动模态仍是可达的。数值仿真验证了该算法的有效性。(本文来源于《华东理工大学》期刊2012-12-10)

离散时间滑模控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

变结构控制作为一类非线性控制方案,其非线性主要在于控制输出的切换特性。在受到参数摄动及外部干扰时,变结构系统具有不变性的特性,其具有的强鲁棒性引起了国内外学者的高度兴趣。在离散系统中,由于抖振问题的存在,阻碍了滑模控制的实际应用。本文针对离散时间不确定系统,设计了多种滑模控制器,极大地削弱了系统抖振,并且具有良好的动态性能。本课题主要研究了以下内容:首先,阐述滑模变结构控制在各阶段的研究成果。详细讨论了离散滑模变结构产生抖振的机理,同时研究了各国学者给出的解决方案。第二,研究了变结构控制的定义、基本原理及性质,重点研究了离散滑模控制,包括滑模面的设计、到达条件、滑动模态及存在条件。研究了准滑动模态的存在条件及其稳定性,并分析当前离散滑模控制的研究现状及产生抖振的原因。第叁,分析变速趋近律具有的优缺点,给出新型离散滑模控制的设计方案,提升系统的动态品质。证明其稳定性,详细分析了系统性能,尤其针对趋近律参数对系统动态品质的影响规律作了深入研究。通过仿真验证该趋近律能够提高趋近速率,并削弱抖振,由此验证了该趋近律的有效性。第四,给出一种简单有效的基于模糊控制的滑模优化方案。该方案不依赖专家经验,而是依据理论分析的结果,设计了一种单输入、双输出,并且具有简单规则的模糊控制优化方案,降低了模糊控制的复杂度,但保持了良好的优化效果。通过数值仿真验证了参数分析结果的正确性,同时说明该模糊优化方案是简单有效的。最后,根据衰减控制设计原理,给出组合时变衰减指数趋近律,可以确保系统状态以较快速率趋近于原点,得出并证明了部分结论。通过理论分析和数值仿真验证了该方案能使运动快速趋于切换面,并收敛到原点。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

离散时间滑模控制论文参考文献

[1].郭伟,魏妙,李涛,周成杰,王心.基于分数阶PI离散时间滑模控制的逆变电路[J].中国科技论文.2017

[2].吴斌.离散时间不确定系统的滑模变结构控制研究[D].中国计量大学.2017

[3].甘泉竑波.离散时间非线性系统的快速终端滑模控制理论研究[D].中国科学技术大学.2016

[4].曹晓芹.永磁同步电机离散时间准滑模变结构控制策略研究[D].重庆理工大学.2015

[5].高超,高存臣.基于观测器的具外部扰动的离散时间系统的滑模控制[J].中国海洋大学学报(自然科学版).2014

[6].杨君君,虞红志.一类离散时间系统的间接自适应模糊滑模控制[J].电光与控制.2013

[7].刘兆雪.离散时间系统的滑模变结构控制[D].沈阳师范大学.2013

[8].孙娜娜,牛玉刚,陈蓓,刘永慧.不确定离散时间系统的滑模可靠控制[J].控制理论与应用.2013

[9].高存臣,刘振,任启峰.时滞离散时间系统的非线性准滑模鲁棒控制[J].控制理论与应用.2013

[10].孙娜娜.不确定离散时间系统滑模控制研究[D].华东理工大学.2012

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