一类不确定非线性切换系统的自抗扰容错控制

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1、工程硕士学位论文一类不确定非线性切换系统的自抗扰容错控制王婧哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP273工程硕士学位论文一类不确定时滞切换系统的自抗扰容错控制硕士研究生：王婧导师：何召兰申请学位级别：工程硕士学科、专业：控制工程所在单位：自动化学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP273DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringADRCFault-tolerantControlofUncertainTime-delaySwitc

2、hedSystemsCandidate：WangjingSupervisor：HeZhaolanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlEngineeringDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕击学位论文原创性声明一本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《类不确定非线性切换系统的自抗扰容错控制》，是本人在导

3、师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研巧工作做出贡献的个人和集体，均在文中＾＾明确方式注明。本声明的法律结果将由本人承担。／作者签名：至曰期：入占年＾月＞曰７哈尔滨理工大学硕ｄｔ学位论文使用授权书一类不确定非线性切换系统的自抗扰容错控制》系本人在哈尔滨理《工大学攻读硕壬学位期间在导师指导下完成的硕ｉ学位论文。本论文的研巧，成果归哈尔滨理工大学所有本论文的研巧；内容不得Ｗ其它单位的名义发表。

4、本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于□。保密，在年解密后适用授权书不保密回。（请在＾＾上相应方框内打Ｖ）作者签名：玉却日期：义年今月日导师签名：＾苗廷ｉ曰期：之。年３月之气曰哈尔滨理工大学工程硕士学位论文一类不确定非线性切换系统的自抗扰容错控制摘要随着科学技术的发展,实际系统日趋复杂化，如果对其控

5、制研究仍仅依赖于传统的算法，已不能满足实际复杂系统的控制要求。因此，随后提出了复杂的科学方法。切换系统是从控制科学的角度研究的一种特殊而重要的混合动力系统，而且也是混杂系统理论研究的一个前沿的热点内容。在工程实践中，不确定性和干扰都存在于许多实际系统中，其是系统产生振荡与不稳定的根本原因。由于不确定性和干扰的存在大大增加了对控制系统理论的分析与研究的难度，其不仅降低了系统的性能，而且导致系统不稳定，而在目前的复杂系统中，针对不确定非线性切换系统的研究已经成为一个国际的前沿方向。自抗扰控制器是一种新型控制器，主要用来自动检测系统的模型和

6、外扰实时估计并给予主动补偿。近年来，有关自抗扰控制理论的研究有很多报道，如基于自抗扰的AUV的执行器容错控制，大时滞系统的自抗扰控制等。目前又出现了基于改进的自抗扰Quadrotor无人直升机姿态控制，表明了自抗扰控制器可以实现直升机的姿态增强控制，并具有很好的鲁棒性。为了提高系统的可靠性，容错控制作为一种简单快速有效的新方法而被提出。针对含有不确定性的非线性切换系统的研究，容错控制的应用提高了系统的稳定性与安全性。因此，针对研究含有不确定性的非线性切换系统的可靠稳定性，将自抗扰控制与容错控制相结合是解决此类问题的一种有效途径。研究一

7、类不确定非线性切换系统的控制问题，引入自抗扰控制理论与容错控制理论。在执行器发生故障的情况下，通过将多Lyapunov函数形式转化为求解相应的线性不等式，并且利用自抗扰的非线性扩张状态观测器观测不确定时变扰动，对系统的状态进行跟踪，进而得到能使切换系统渐进稳定的一个充分条件，与此同时也得到了相应的控制律，确保系统在规定的切换律作用下仍能正常运行，通过数值仿真算例来验证其有效性。最后概述本文的工作内容,提出在实际工程中存在的缺陷。关键词切换系统；自抗扰；容错控制；扩张状态观测器-I-哈尔滨理工大学工程硕士学位论文ADRCFault-To

8、lerantControlforUncertainNonlinearSwitchedSystemsAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,ifonlyrelyon