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控制器设计的若干问题

本文讨论了经典控制理论中控制器设计的两个问题:一是通过理论分析和示例,论证了长期以来,关于滞后控制器对瞬态性能没有明显影响的结论是不正确的  (本文共7页) 阅读全文>>

渤海大学
渤海大学

Takagi-Sugeno模糊系统的若干控制问题研究

随着科技的迅速发展,控制系统变得日益复杂,现如今的控制系统已由简单的,易于描述的,计算成本低的线性系统变成了复杂的,高成本的非线性系统,给系统的分析带来了很大的困难。而Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型就可以很好地处理非线性系统。T-S模型以IF-THEN规则形式将非线性系统表示成一系列局部线性子系统的线性组合,通过隶属度函数将线性子系统连接起来,从而借用线性系统理论对模糊系统进行分析与控制,然而一型T-S模糊模型忽略了系统中的不确定因素,使用了确定的隶属函数,不能充分描述系统中的不确定性问题,为此,区间二型T-S模糊模型应运而生,通过利用上下界隶属度函数和相应的权重系数,系统中的不确定性得到很好地描述。另一方面,复杂的传输环境难免会导致诸多因素的发生,例如传感器故障,执行器故障,数据丢失,事件触发等等。结合上述问题,本文进行了如下的研究:第一章介绍了T-S模糊模型的背景和优点,事件触发机制以及不确定四分之一主动汽车悬...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

切换布尔网络的分析、控制及应用

随着系统生物学和医学的快速发展,布尔网络已经成为当前控制领域的研究热点.然而,在实际的布尔网络中,由于存在试图重构给定网络的外部干扰或控制,以及网络进化异步行为的影响,多模态切换现象广泛存在.这些多模态切换行为使得布尔网络的性能分析与控制设计变得异常复杂.本文利用矩阵的半张量积方法研究切换布尔网络的若干分析与控制问题,并将所得结果应用于系统生物学、组合电路的故障诊断和有限域网络的趋同分析.主要研究内容如下:1.建立了布尔网络Lyapunov函数的概念和构造方法.利用函数摄动对状态转移矩阵的影响,得到了布尔网络在函数摄动影响下拓扑结构变化的判别准则.利用输出矩阵筛选状态反馈增益矩阵的方法,给出了布尔控制网络输出反馈镇定控制器的设计算法.通过构造一族合适的能达集合,建立了布尔控制网络输出跟踪控制器的设计方法.利用矩阵的列展开技术,给出了一组布尔控制网络可同时镇定控制器的设计方法.2.建立了适用于切换布尔网络的共同Lyapunov函数...  (本文共208页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

发电机稳定分析与控制的若干问题研究

论文介绍了电力系统稳定研究的发展历程和发电机稳定研究的背景及意义。针对发电机模型及参考系、功角稳定裕度的实用化分析、汽轮发电机组调速侧稳定控制及低频振荡的抑制等问题开展研究,取得了一些研究成果。论文选题具有理论意义和实际应用价值。目前,功角稳定控制中的发电机模型一般还是基于恒速旋转的x y坐标系,并近似以x轴为同步轴。在系统受到较大扰动并过渡到新的稳定状态后,即使系统频率变化不大,但发电机转子角(相对于x轴)会随时间积分而不断变化,使转子角偏差控制目标无法确定。此外,功率方程由于采用了转子相对角(相对其它转子),将负荷用恒阻抗元件代替,基于线性网络叠加而得,故较为复杂且与实际系统误差较大。考虑到扰动后转子的惯性,忽略电网(包括定子绕组)暂态,则机端电压矢量是与电网状态准同步的。仿真也表明,扰动后其变化远远快于转子角变化。故选择机端电压矢量作为转子准同步参考轴,建立了基于单机二系坐标的发电机模型。分析表明,在大、小扰动情况下该模型...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

切换系统的若干问题研究

本文研究了切换系统分析与控制设计的若干问题,主要内容如下:1)针对一类连续时间切换线性系统,将切换引起的模型变化等效为系统的参数不确定性,研究了这类切换系统的稳定性与鲁棒稳定性。基于公共二次Lvapunov函数给出了稳定的充分条件,并应用这一方法分析一类离散时间切换线性系统的稳定性及鲁棒稳定性,且得出了稳定的充分条件。基于分段二次Lyapunov函数研究了一类离散时间状态依赖型切换线性系统的稳定性,利用S-Procedure考虑了状态分区情况,给出了这类切换系统稳定的充分条件,并进一步研究了状态反馈镇定问题。2)针对一类不确定离散时间切换线性系统,在任意切换的情况下,研究了这类系统的鲁棒镇定问题,运用线性矩阵不等式(LMI)给出了状态反馈控制器的设计方案。在此基础上研究了一类不确定离散时间切换线性系统的干扰抑制问题,给出了这类切换系统鲁棒稳定且具有H_∞扰动衰减度的充分条件,并通过设计状态反馈控制器改善切换系统的扰动抑制性能。3...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

强γ_k-γ_(cl)H_∞镇定及若干相关问题研究

基于H_∞范数最小化的控制理论是鲁棒控制领域最有效的工具之一,而强镇定控制器设计对控制理论与控制工程都具有重大的意义。由于研究之初忽略了控制器自身的稳定性,现有的主流控制器设计方法,包括LQG/H_∞等,都无法保证所设计控制器的稳定性,而另一方面,迄今为止的大多数强镇定问题研究成果存在诸多不足,如局限于特殊对象或特殊问题,依赖于非线性优化问题的求解等,缺乏普适性框架和有效的求解手段。本文从H_∞性能指标优化角度入手,定义了强γk-γcl H_∞镇定、同时γk-γcl H_∞控制问题,将现有强镇定相关的若干重要问题纳入统一的框架考虑。随后,论文以状态空间描述和H_∞控制状态空间解为技术架构,结合经典代数Riccati方程方法与线性矩阵不等式方法,充分利用矩阵不等式约束中的自由度,系统深入地研究了强γk-γclH_∞镇定及相关的一系列关键问题。在第三章,我们将描述系统方法引入线性时不变对象H_∞镇定问题,提出并证明了H_∞稳定的新充...  (本文共195页) 本文目录 | 阅读全文>>