输入受限系统的鲁棒非线性控制及应用研究

《输入受限系统的鲁棒非线性控制及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号中原工学院硕士学位论文论文题目：输入受限系统的鲁棒非线性控制及应用研究研究生姓名：李峰光研究方向：智能计算与智能控制专业名称：控制理论与控制工程学科门类:工学导师姓名、职称:王东云教授廖伍代教授二零一四年四月万方数据万方数据中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所作的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签

2、名：年月日中原工学院学位论文知识产权声明书本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适合本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日万方数据中原工学院硕士学位论文摘要输入受限系统的鲁棒非线性控制及应用研究专业：控制理论与控制工程硕士生：李峰光指导教师：王东云教授廖伍代教授摘要本文主要针对

3、鲁棒非线性中输入受限部分进行控制及应用研究，饱和非线性是控制系统执行机构普遍存在的问题之一，输入受限问题大量存在于实际控制系统中，执行机构发生饱和时，系统综合性能会受到极大影响，甚至会导致不稳定现象，这对整个闭环系统有着很大的影响。控制系统必须要对一些控制变量进行限制，尤其是对控制器的输入部分有着严格的要求，如果控制不当，则会引起一系列相关问题，导致综合性能降低，例如超调增大，影响系统调节时间等，尤其是对于灵敏度较高的控制系统，闭环系统的稳定性很难满足。因此，对于执行机构饱和非线性的处理非常重要，对于输入受限系统的研究不管是在理论上还是在实际工程应用中都必须引起足够的重视。本

4、文提出了基于演算子理论的右互质分解技术对液位控制系统进行研究与应用，并将滑模变结构控制的方法与算子理论相结合，实现了对输入受限部分的控制作用，实验结果验证了设计的有效性。在论文中，首先介绍了基于演算子的相关理论基础，并提出了与演算子理论相关的鲁棒右互质分解技术，对控制器的设计方法做了简单的介绍。接着介绍了基于液位控制系统的硬件和软件设计与调试，并运用鲁棒右互质分解方法对液位模型进行了控制器的设计，将设计结果进行仿真与实验，实验结果证明了该算法设计的有效性。最后，针对结果中出现的饱和非线性部分，提出了将鲁棒右互质分解技术与滑模变结构相结合的方法，对滑模变结构进行了简要的概述，并

5、设计控制器完成了对输入受限的处理，并将设计的控制器进行仿真，将仿真结果运用到了液位控制系统，仿真和实验都验证了方法的有效性。关键词：右互质分解；输入受限；滑模变结构控制；鲁棒控制；液位控制系统I万方数据中原工学院硕士学位论文摘要NonlinearRobustControlDesignandApplicationforSystemwithInputConstraintsSpeciality：ControlTheoryandControlEngineeringName：FengguangLiSupervisor：Prof.DongyunWangProf.WudaiLiaoAbst

6、ractThispapernonlinearrobustcontroldesignandapplicationareintroducedtosystemwithinputconstraints.Intheactualcontrol,saturatednonlinearcontrolsystemisoneofthepotentialproblemsofactuator.Theinputconstraintsarealmostexistedeverywhere,whenthesystemoccursactuatorsaturation,ithasgreatinfluenceont

7、heperformance,evenleadsunstablephenomenon.Somecontrolvariablesmustberestrictedinthesystem,especiallytheyhaveastrictrequirementfortheoutputofthecontroller.Ifitisanimpropercontrol,itwillmakethesystemperformancedegradation,andhasabigovershootandalongadjustm