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《探索參數(shù)不確定liu混沌系統(tǒng)的魯棒控制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文參數(shù)不確定Liu混沌系統(tǒng)的魯棒控制姓名:畢寧寧申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):交通信息工程及控制指導(dǎo)教師:張顯庫20090601中文摘要摘要船舶本身是一個非線性大慣性的復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)。航速變化和裝載的增減造成的船舶質(zhì)量、慣性矩和重心的變化,會引起各種流體動力導(dǎo)數(shù)的相應(yīng)變化,使得船舶運動中可能產(chǎn)生混沌現(xiàn)象。Liu混沌系統(tǒng)是新近提出的一類含有平方非線性項的三維連續(xù)自治系統(tǒng),對其設(shè)計一種簡捷且控制效果良好的魯棒控制器,對混沌系統(tǒng)控制研究具有重要意義。本文綜述了非線性系統(tǒng)中出現(xiàn)混沌的一般理論,對一種新型混沌系統(tǒng)——Liu混沌系統(tǒng)
2、進(jìn)行了動力特性分析,給出了它的相圖、李亞普諾夫指數(shù)及功率譜,分析了系統(tǒng)參數(shù)對Liu混沌系統(tǒng)的影響。本文研究了參數(shù)不確定Liu混沌系統(tǒng)的魯棒控制方法,將Liu混沌系統(tǒng)在平衡點處線性化,通過Bode圖降階法將模型降為二階深嚴(yán)格真模型,使用基于閉環(huán)增益成形的PID參數(shù)整定方法為Liu混沌系統(tǒng)設(shè)計魯棒控制器。本文還構(gòu)造了一類非線性Abkowitz船舶運動數(shù)學(xué)模型,探討了該模型產(chǎn)生Liu混沌現(xiàn)象的可能性。本文在MATLAB環(huán)境下編寫了研究混沌現(xiàn)象的一些程序。在控制仿真中,采用了閉環(huán)增益成形算法,該方法適用于參數(shù)確定的系統(tǒng)和含有不確定參數(shù)的系統(tǒng),
3、文中對這兩種情況均進(jìn)行了仿真試驗,仿真結(jié)果表明該控制器可以較快地使系統(tǒng)擺脫混沌且具有較強的魯棒性。本文編寫了研究混沌現(xiàn)象的程序有利于對混沌模型進(jìn)行快速判別,設(shè)計了混沌魯棒控制算法,仿真結(jié)果驗證了本文控制方法的有效性,這種魯棒控制方法在連續(xù)混沌系統(tǒng)中具有通用性,對船舶數(shù)學(xué)模型的混沌分析為進(jìn)一步研究船舶運動中的混沌現(xiàn)象打下了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:Liu混沌系統(tǒng);魯棒控制;閉環(huán)增益成形;船舶運動數(shù)學(xué)模型英文摘要ABSTRACTTheshipitselfisanonlinearcomplexdynamicsystemwithlargeinertia.
4、Changesinmassoftheship,momentofinertiaandthecenterofgravitycausedbychangesinspeedandloadingoftheshipleadtochangesofcorrespondingfluidhydrodynamicderivatives,whicharethereasonwhychaoticphenomenonmightbehappenedinshipmotion.Thenewly-proposedLiuchaoticsystemisathree-dimens
5、ionalautonomoussystemwhichhasquadraticnonlinearterm.Itisofgreatsignificancetodesignasimpleandeffectiverobustcontrollerandtodoresearchonthechaoticsystemcontr01.Thispapersurveysthegeneraltheoryofchaosappearedinnonlinearsystemsandanalyzesdynamicalpropertiesofanewchaoticsys
6、tem?Liuchaoticsystem,suchasphasediagram,Lyapunovexponents,powerspectrum.Theinfluenceofsystemparameteronthechaoticsystemisalsodiscussed.InthispapertherobustcontrolmethodoftheLiuchaoticsystemwithuncertaintyparametricisanalyzed。TheLiuchaoticsystemislinearizedinthevicinityo
7、ftheequilibriumpoint.ThesystemisreducedtosecondorderdeepstrictlypropermodelthroughBodegraphreductionmethod.TherobustcontrollerisdesignedusingthePIDparameterssolvingmethodbasedonclosed—loopgainshaping.Atlast,aclassofnonlinearAbkowitzshipmotionmathematicalmodelisconstruct
8、ed,andthepossibilityofthemodelhavingLiuchaoticphenomenaisdiscussed.TheprogramsforchaosresearcharedevelopedinMA