一类非线性系统基于干扰观测器的复合控制方法研究

《一类非线性系统基于干扰观测器的复合控制方法研究》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、摘要摘要外干扰、模型不确定性、非线性和时滞现象广泛的存在于各类工业系统中。这些因素将导致系统品质的下降，甚至引起系统的不稳定。故对带有干扰的非线性系统的分析和控制一直是控制理论界的研究热点之一．本论文基于Lyapunov稳定性，将基于干扰观测器的控制(DOBC)理论分别与H。控制理论和最终滑模控制(TSMC)理论相结合，以线性矩阵不等式(LMI)为主要数学工具，研究了含有干扰的非线性系统的干扰抵消和抑制的控制方法。主要研究内容如下：将DoBC和比控制的复合控制方法应用到硬盘驱动器(肋D)上。首先重点分析了其磁头驱动机构—音圈马达(V

2、C

3、I)在磁头定位运动时所受到的干扰，然后针对输入通道中挠性扁电缆带来的非线性干扰和磁盘驱动器带来的重复性干扰用DoBc方法进行抵消，针对输入通道外的磁盘驱动器带来的非重复性干扰、未建模动态、参数和结构的不确定性引起的建模误差和外部干扰用比控制方法进行抑制。最后通过IBM硬盘驱动器的仿真验证了该方法的有效性。将DOBc和H。控制的复合控制方法推广到一类含有干扰的非线性时滞系统中。针对非线性项已知和未知的情况分别设计时滞降阶干扰观测器，通过将降阶干扰观测器和传统控制器相结合，既对干扰进行了抵消和抑制，又解决了由时滞引起的问题。最后对飞

4、机控制系统的仿真验证了该方法的有效性。将DOBC和最终滑模控制(TSMC)相结合，应用到一类含有干扰的非线性时滞系统中。首先针对输入通道中可由一个动态子系统描述的干扰信号用DOBC方法进行抵消，然后利用TSMC对输入通道外的干扰进行抑制。通过该复合控制律的作用，可保证系统状态于设定的有限时间到达滑模面，并使系统干扰在滑模面上满足比性能指标。最后，对飞机控制系统的仿真验证了该结论的有效性。关键词：干扰抵消，干扰抑制，干扰观测器，也控制，滑模控制，时滞系统，线性矩阵不等式Abs仃actExternaldisturbances，model

5、uncertainties，nonlinearaswellasdelaywidelyexistinallkindsofindustrialsystems．Thesefactorswillcallsethedeclineinqualityofthesystems，eVenleadtosystemsinstability．Sotheanalysisandcontrolofthenonlinearsystemswiththedisturbanceisoneoffieldsthathaveattractedmuchattentioninth

6、econtroltheoryfields．BasedonLyapunovstability,combiningdisturbance-observed-basedcontrol(D08C)theorywithH—infinitytheoryandterminalslidingmodecontrol(TSMD)theoryseparately,thispaperdise．ussesthecontrol伽eoryofdisturbancerejectionandattenuationproblemforaclassofnonlinear

7、systemswithdisturbance。inwhichLMIiStheimportantmatht001．Themainresearchcontentsareasfollows：F0raclassofharddiskdrivesystems,thecompositemethodwithDisturbances-Observer-Based-ControlandH。contr01．sproposed．WefirstanalyzethedisturbancewhentheVCMwhichistheheadactuatorofHDD

8、havethemagneticheadpositioningmovement．ThenusingDOBCtorejectthedisturbancethatineludetorquenonlinearitiesresultfromflexcableandrepeatabledisturbancesresultfromharddiskdrive,usingH。eontroltoattenuatethedisturbancewhichexistintheVCMoutputcharmelthatincludenon．repeatabled

9、isturbanceresultfromharddiskdrive，unmodeleddynamics，modelerrorcausedbyuncertaintiesofparametricandstructural，external