線性時滯不確定性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制

線性時滯不確定性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制

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1、青島科技大學(xué)研究生學(xué){{)=論文線性時滯不確定性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制摘要時滯和不確定性廣泛存在于各類實際系統(tǒng)中,是導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定和動態(tài)性能下降的重要因素。所以充分考慮時滯和不確定性因素對系統(tǒng)控制效果的影響,設(shè)計具有較強魯棒性的控制器具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值?;W兘Y(jié)構(gòu)控制的突出優(yōu)點是滑動模態(tài)對于匹配的參數(shù)不確定性以及外界擾動具有完全的魯棒性,并且滑動模態(tài)的動態(tài)品質(zhì)是可以預(yù)先設(shè)計的。同時設(shè)計方法簡單,易于實現(xiàn)。它為不確定性系統(tǒng)、非線性、時滯、時變以及干擾源多的系統(tǒng)的魯棒設(shè)計提供了一種有效的方法。本文關(guān)注時滯不確定系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制,針對不同類型的時滯不確定系統(tǒng),研究其滑模控制器

2、的設(shè)計問題。研究內(nèi)容概括如下:1.研究一類存在控制時滯的不確定性系統(tǒng)的最優(yōu)滑??刂茊栴}。定義線性無時滯變換,將時滯系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為無時滯系統(tǒng),在新坐標(biāo)下,研究基于二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)滑模面的設(shè)計方法,設(shè)計了動態(tài)不連續(xù)控制律,保證滑模存在條件和到達(dá)條件,并有效削弱抖振。數(shù)值算例及在化工反應(yīng)過程中的應(yīng)用研究驗證該設(shè)計方法的有效性。2.研究一類存在狀態(tài)時滯的不確定性系統(tǒng)的全滑??刂破鞯脑O(shè)計問題。提出了一種積分滑模面的設(shè)計方法,實現(xiàn)了不確定時滯系統(tǒng)的全局魯棒滑模控制。系統(tǒng)地給出了全滑??刂破鞯脑O(shè)計過程。仿真研究驗證了設(shè)計控制策略的有效性。3.以同時存在狀態(tài)時滯和控制時滯的不確定性系統(tǒng)為研究對象,基于

3、線性變換,提出了一種設(shè)計全滑??刂破鞯男滤悸?。首先定義線性變換將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為只顯含狀態(tài)時滯的不確定性系統(tǒng),在新坐標(biāo)下,進行全滑??刂破鞯脑O(shè)計。設(shè)計的積分滑模面,消除了趨近階段,實現(xiàn)了全滑??刂?。設(shè)計控制律確?;5拇嬖跅l件,并能有效克服不確定性的影響。以延時網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為對象,設(shè)計全滑模控制器,仿真結(jié)果表明該控制方法魯棒性好,是鎮(zhèn)定延時網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的有效方法。4.總結(jié)論文的主要工作,并指出今后的研究方向。關(guān)鍵詞:時滯系統(tǒng),不確定性系統(tǒng),滑模變結(jié)構(gòu)控制,最優(yōu)滑模,積分滑模a【shD,全滑??刂?GSMC)青島科技人學(xué)研究生學(xué)位論文SLIDINGMODECONTROLFORLINEARUNC

4、ERrI=AINTIME.DELAYSYSTeMSTimedelaysanduncertaintiesareverycommoninvariousengineeringsystems,andbothcancauseinstabilityandpoorperformance.Thereforetheinvestigationofrobustcontrollersforuncertaintime-delaysystemsisveryimportantbomintheoryandinpractice.Oneofthemostdistinguishedfeaturesoftheslidingm

5、odecontrol(SMC)isthatafterreachingtheslidingmode,thesystemhasrobustnesstomatchedparameteruncertaintiesandexternaldisturbances.Thesystemdynamicsperformanceonslidingmodecanbepre-desigued,andthecontrolalgorithmissimpleandeasytoberealized.SMCisaneffectiverobustcontrolapproachforuncertainsystems.nonl

6、inearsystems,time-delaysystems,time-varyingsystemsandperturbedsystems.Inthisthesis,theproblemofdesigningsfidingmodecontrollersfordifferentuncertaintime-delaysystemsisstudied.Themainworksaresummarizedasfollows:1.Theproblemofdesigningoptimalslidingmodecontrollersforaclassofuncertainlinearsystemswi

7、tIlinputtime—delayisconsidered.Alineartransformationisdefinedtotransformtheorionalsystemintoadelay-freeform.Thenbasedonthetransformedsystem,thedesignmethodofoptimalslidingmodewinlaquadraticperformanceindexminimizedispresente

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