执行器饱和delta算子系统吸引域分析

《执行器饱和delta算子系统吸引域分析》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、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目执行器饱和Delta算子系统吸引域分析作者姓名张路洋学科专业控制理论与控制工程指导教师杨洪玖2016年5月中图分类号：TP273.2学校代码：10216UDC：623.1密级：公开工学硕士学位论文执行器饱和Delta算子系统吸引域分析硕士研究生：张路洋导师：杨洪玖申请学位：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ADissertationinControlTheoryandControlEngineeringANALYSISOFACLASSOFDELTAOPERA

2、TORSYSTEMSSUBJECTTOACTUATORSATURATIONbyZhangLuyangSupervisor:AssociateProfessorYangHongjiuYanshanUniversityMay,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《执行器饱和Delta算子系统吸引域分析》，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：

3、年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《执行器饱和Delta算子系统吸引域分析》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：年月日摘要摘要众所周知，在物理世界中几

4、乎所有系统都存在饱和现象，这使得人们对控制系统的性能分析变的更加困难。面对饱和非线性问题，大多数人都是假设在理想情况下，对控制系统的性能进行研究。然而在实际系统中，如果饱和现象被忽略，常常会造成执行器输出值与理论值之间的误差增大，降低系统的性能。近年来，虽然对执行器饱和控制系统的研究已经取得了长足的发展，但是在Delta域里面考虑执行器饱和以及执行器故障的成果却并不多见。本文研究了带有饱和执行器Delta算子系统的吸引域问题。通过设计控制器，降低了估计饱和执行器Delta算子系统吸引域的保守性，提高了系统的收敛速度。研究了带有饱和执行器Delta算子系统的半全局稳定性问题，以及带有饱和

5、执行器Delta算子系统的容错控制问题，得到了系统稳定的判定条件，扩大了系统的吸引域。主要的研究成果如下：首先，基于Delta算子方法研究了执行器饱和控制系统的稳定性问题。通过合理的提升系统的采样步长来降低估计系统吸引域时的保守性。椭球集合用来描述饱和执行器Delta算子系统的不变集。形状参考集合用来估计系统的吸引域。通过设计Lyapunov函数得到了系统稳定的矩阵不等式判定条件。最后通过数值仿真，验证了论文所提方法的有效性。其次，研究了带执行器饱和的Delta算子系统的状态收敛速度问题。与此同时，线性矩阵不等式被用来计算执行器饱和Delta算子系统的椭球集合。通过采用新的控制策略提高

6、了系统的收敛速度。最后通过数值仿真，验证了论文所提方法的有效性。再次，基于Delta算子方法研究了执行器饱和控制系统在零控域内的半全局稳定性问题。零控域的概念首次被引入到Delta算子系统模型中。线性矩阵不等式被用来计算饱和执行器Delta算子系统的椭球集合。通过设计切换控制器来保证执行器饱和Delta算子系统在给定区域内半全局稳定。最后通过数值仿真，验证了论文所提方法的有效性。最后，研究了带执行器饱和Delta算子系统的容错控制问题。针对带有饱和非线性约束以及执行器故障的控制系统建立Delta算子数学模型，通过分析饱和项以及故障项的表达式来设计容错控制器。同样，椭球集合被用来描述De

7、lta算子系统的不变-I-燕山大学工学硕士学位论文集。线性矩阵不等式被用来计算饱和执行器Delta算子系统的椭球集合。凸包的形式被用来将饱和非线性部分线性化。最后通过数值仿真，验证了论文所提方法的有效性。关键词：饱和执行器；Delta算子；吸引域；容错控制-II-AbstractAbstractAseveryoneknows,almostallsystemshavesaturationinthephysicalworldwhichmakesth