迭代学习控制在网络控制系统中的应用

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目迭代学习控制在网络控制系统中的应用作者姓名董亚会学科专业控制理论与控制工程指导教师王洪斌教授2016年5月中图分类号：TP273.22学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文迭代学习控制在网络控制系统中的应用硕士研究生：董亚会导师：王洪斌教授申请学位：工学硕士学科专业：控制理论与控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinControlTheoryandControlEngineeringAPPLICATIONOFITERATIVELEARNI

2、NGCONTROLTONETWORKEDCONTROLSYSTEMSbyYahuiDongSupervisor:ProfessorHongbinWangYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《迭代学习控制在网络控制系统中的应用》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。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。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权

3、书《迭代学习控制在网络控制系统中的应用》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要迭代学习控制(iterativelearningcontrol，

4、ILC)适用于有限时间区间上具有某种重复运动性质的被控对象，该控制方法在传统的点对点控制系统中已得到广泛应用并逐渐被网络控制系统(networkedcontrolsystems，NCSs)所采用。ILC不依赖系统精确的数学模型，只需要较少的先验知识就可利用简单的算法实现轨迹跟踪任务。本文主要针对网络控制系统中存在数据丢失情况下的迭代学习控制算法进行研究。论文主要研究内容如下：首先，针对网络控制系统中数据传输过程进行数学建模。将数据丢失现象描述为一个概率已知的随机Bernoulli过程，并考虑了测量信号与控制信号数据丢失同时存在的情况，且控制器与执行器的数据接收端均采用零阶保持方法来补偿丢

5、失数据。其次，针对网络控制系统中一类非线性离散被控对象，提出了PD型开环迭代学习控制算法，利用经典迭代学习控制算法的前馈特性实现对控制信号的提前修正。该算法采用误差信号的比例项与微分项对当前的控制信号进行修正，从而产生新的控制信号，充分利用了历史误差信息。最后，提出了远程开环-本地闭环的开闭环迭代学习控制策略，使远程控制器与本地控制器共同作用于被控对象。其中，远程控制器产生的控制变量是采用上次迭代过程中的偏差信号进行修正得到的，具有前馈特性；本地控制器产生的控制变量是采用本次偏差信号得到的，具有反馈特性。此外，本地控制器与被控对象间的数据传输过程不经过网络，可削弱控制系统对网络的依赖性。

6、关键词：迭代学习控制；网络控制系统；数据丢失；非线性系统；开闭环-I-燕山大学工学硕士论文AbstractIterativelearningcontrol(ILC)isaneffectivetechniqueforcontrolsystemswithsomerepetitivenature,whichhasbeenwidelyappliedtotraditionalpoint-to-pointcontrolsystemsandintroducedinnetworkedcontrolsystems(NCSs)gradually.What’smore,ILCisanalgorithmwhic

7、hdoesn’tdependondetailedmathematicalmodelofthesystemandonlylittleprioriknowledgeisneededtoacquirethetrajectorytrackingtaskinasimpleway.So,thepurposeofthispaperistostudytheiterativelearningcontrolalgorithmwithdadadropou