试论含有状态时滞和控制时滞系统的最优滑模扰动抑制

《试论含有状态时滞和控制时滞系统的最优滑模扰动抑制》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、谨以此论文献给我的导师和我的家人郝伟含有状态时滞和控制时滞系统的最优滑模扰动抑制学位论文完成日期：矽／D、；，谚指导教师签字：毖丝答辩委员会成员签字。乏一{j强卜幽独创声明一一．本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得≤注；垫逡查墓丝噩墨签别童明笪：奎拦亘窒≥或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文拓者签名：荠砌签字日期：剜矿年∥月／日学位论文版

2、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下事项：1、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磁盘，允许论文被查阅和借阅。2、学校可以将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、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社"用于出版和编入CNl(I《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：掷匆签字日期：刀户年；月／日导师签字：肋仡签字日飙。阳，o年占目

3、lB含有状态时滞和控制时滞系统的最优滑模扰动抑制。摘要在实际生产过程中时滞现象普遍存在，时滞现象的存在会严重影响系统的稳定性以及系统的性能。滑模变结构控制(SMvSC)的滑动模态对于匹配的参数不确定性以及外界扰动具有完全的鲁棒性的优点，在处理时滞问题和外部扰动问题上显示出强大的优越性。因此，研究状态和控制都含有时滞的受扰系统的最优滑模扰动抑制问题，无论在理论上还是在实践上，都有着重要的意义。本文主要研究了一类含有状态时滞和控制时滞的受扰线性系统的最优滑模面设计问题、最优滑模控制问题以及对外部动态干扰的抑制问题。本文的研究内容和创新点概括如下：1、研究一类状态和控制都含

4、有时滞的线性系统的最优滑模控制问题。首先，利用一种泛函变化将原时滞系统转换为只含状态时滞的受扰系统。其次，把一部分状态变量视为虚拟控制，通过引入二次型性能指标，来求解虚拟最优控制律，得到了关于所有状态变量的关系，将其设计为滑模面，由于闭环系统的运动满足性能指标最优，故设计其为最优切换面。最后，采用逐次逼近方法(SAA)，将原时滞系统的最优滑模设计问题转化求解线性两点边值(TPBV)问题的序列问题，构造两个具有已知初始条件和终端条件的微分方程迭代序列，通过递推求解线性两点边值问题，得到最优控制律的近似解。提出并证明了近似最优控制律作用下闭环系统渐近稳定。2、研究一类状态

5、和控制都含有时滞的线性受扰系统的最优滑模面和扰动抑制控制器的设计问题。在滑模面的构造中应用时滞系统的最优控制原理，优化滑动运动。将状态时滞项连同系统扰动都视为系统的外部扰动，讨论了外扰动对系统运动的影响，分析了系统的滑动运动对外界扰动的抑制过程。通过分析不确定系统的趋近律到达条件，得出切换控制，构造扰动观测器，解决了含有不确定外扰动的系统控制器的物理可实现问题。由此得到的滑模控制器保证状态轨线在有限时间内到达并保持在滑模面上，同时证明了闭环系统的稳定性。关键词：时滞系统；最优控制；滑模控制；逐次逼近法；扰动Optimalslidingmodedisturbancere

6、jectionforsystemswithdelayedstateandcontrolAbstractTime．．delayisageneralexistenceinthepracticalprocessofproduction．Thepresenceoftime．delayscouldseriouslydegradeperformancesofthecontrolsystem，orevendrivesthesystemtoinstability．Theslidingmodecontrol(SMC)hasadistinguishedfeaturethatafterre

7、achingtheslidingmode，thesystemhasrobustnesstomatchedparameteruncenaj埘esandexternaldisturbances，showinggreatadvantageintheprocessofdealingwithtime．delayproblemanddisturbanceproblem．Therefore，theresearchofoptimalslidingmodedisturbancerejectionforsystemswithdelayedstateandcontrol·