转移概率部分已知的Markov跳跃系统鲁棒非脆弱控制方法研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caizilovenvfei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
马尔科夫跳跃系统是一类特殊的多模态随机切换系统,包含两部分:有限离散切换模态和连续的系统状态,分别受马尔科夫过程和微分方程控制。对结构或参数随机切换的动态系统具有很强的建模能力。近年来,这个领域引起了广泛的关注,其研究成果在电力系统、制造系统、飞行系统等众多领域得到了广泛的应用。
  另外,在实际生产过程中,数字电路由于其简单的结构和软件支持机制得到了广泛的应用,但是由于有限字长,采样频率等的影响,实际的控制器中总会存在摄动。已经有文献表名,通过传统的最优和鲁棒控制器设计方法设计的控制器是脆弱的,即控制器中的微小摄动将会严重影响系统的性能。
  众所周知,由于机械和电气系统中摩擦和负载的变化,测量噪声,环境干扰,传感器和执行器产生的误差等因素,使得大多是实际控制过程中都有干扰的存在。因此,为了保证系统的稳定性并达到特定性能指标,如何抑制扰动,特别是对非线性系统,成为了一个关键问题。
  第1-2章介绍了本课题的研究背景和马尔科夫跳跃系统的基本概念,并给出了相关的基础数学知识;第3章针对一般转移概率马尔科夫跳跃线性系统进行鲁棒非脆弱控制器的设计,通过数值例子来验证方法的有效性;第4章通过DOBC和L2-L∞复合抗干扰控制策略,针对多扰动一般转移概率马尔科夫跳跃非线性系统进行鲁棒非脆弱控制器的设计。DOBC方案的基本思想是构造一个扰动的观测器,然后基于观测器的输出,用一个前馈补偿器加上常规控制率来抑制干扰,并达到所需性能。通过一个数值例子和一个实际例子来验证方法的有效性;第5章针对带有多胞型不确定性的马尔科夫跳跃系统进行鲁棒非脆弱控制器设计,通过仿真验证方法的有效性。最后,用一个数值例子来说明本章所提方法的有效性。最后,对本文的研究内容进行了总结,并对研究方向作了进一步的展望。
其他文献
随着信息化与工业化的不断深入融合,作为国民经济支柱产业的流程工业,正朝着高效、绿色和集成化方向发展。然而,经济的快速增长和工业化的不断推进导致有色金属资源短缺,资源问题已经成为影响我国可持续发展战略的根本问题。如何经济有效的利用低品位矿物资源,保证在过程运行正常的情况下,获得最高经济效益,是当前研究的重心。过程运行状态评价是指在过程正常运行的基础上,对过程运行状态的优劣情况进一步区分,当生产过程运
学位
电熔镁砂是一种应用广泛的耐火材料,它的主要生产设备是电熔镁炉。在电熔镁砂生产过程中由于原料杂质的频繁变化,会导致电流设定值不合理,电熔镁炉长期运行在不合理的电流设定值下,就会产生异常工况。异常工况的产生,轻者会导致产品品位下降,重者会造成严重的生产事故。  本文的研究旨在及时发现异常,并在保证安全生产的前提下,不断修正电流设定值,使电熔镁炉逐渐回归正常运行状态。电熔镁炉熔炼过程是典型的复杂工业过程
学位
近年来,随着国家对农业种植的重视,出现了多种温室环境监控系统方案,但是在控制上基本采用本地控制的方式。这种控制方式存在着算法不能复杂、更换程序不灵活等诸多问题;同时,其本地控制方案通常采用常规的控制方法如阈值控制、PID控制等,不能满足温室环境多变量、区间控制等特性的要求。本文针对上述系统存在的问题,提出了以云控制器为核心的温室环境控制系统,并对更为适合温室环境的控制方法进行了研究与实现。  首先
学位
由多架个体无人机组成的多无人机系统协调工作,不仅可以发挥四旋翼无人机结构简单、机动灵活等优点,而且可以极大地提高工作效率,其优势在军事侦查、打击及农业植保等方面已经初见倪端,并呈现出行业发展趋势的苗头。但是机群内个体间信息的交互消耗大量能量和控制量的计算占用大量的微处理器资源却成为机群工作时间和性能的一个瓶颈。  本文主要研究内容为以多架四旋翼无人机组成的多智能体系统的事件触发分布式协调控制。四旋
长期以来,工业自动化教学存在着理论与应用联系不够紧密的问题,为了加深学生对建模、控制算法、控制器设计、控制系统等关键知识点的理解,研发以工业过程为背景的自动化教学实验平台显得尤为必要。本文依托辽宁省冶金综合自动化工程实验室建设项目,选取选矿生产中的浓密过程为背景,采用虚拟对象加真实控制系统的半实物仿真方式,研发了浓密过程建模与控制教学实验平台,可以使自动化专业学生在高度模拟工业现场的环境下开展建模
风洞是研究空气动力学规律、航空航天飞行器及其它物体气动特性的重要地面模拟平台。风洞流场控制系统是风洞最重要的部分,影响着马赫数的精度、风洞流场的稳定、品质及调节时间,风洞系统的能源消耗。为了实现中国大型飞机设计过程中对风洞试验的需求,需要提高风洞流场中马赫数控制精度为0.001。2.4m暂冲型风洞目前采用的PID控制不能满足试验要求。  风洞流场系统结构复杂,飞行器模型在风洞内进行吹风试验时对控制
学位
人类社会已经经历了三次工业革命,并在21世纪迎来了将物联网与服务网应用到制造业的第四次工业革命,即工业4.0。智能物流,智能生产和智慧工厂是工业4.0最重要的三个实现目标,其中智慧工厂则是重点研究智能化生产的系统和过程,以及实现网络化分布式生产设施。从国家战略层面上来看,2014年中国和德国共同签署了《中德合作行动纲领》,标志着“中国制造”三步走战略的开始。钢卷在生产完成后入库存放前,要由人工识别
连铸作为炼钢生产的中心环节,其铸坯质量的好坏直接关系到后续轧制产品的质量以及最终产品的使用性能。在连铸坯质量问题中,凝固过程中出现的铸坯内部质量问题最为普遍和棘手,常见的有内部裂纹、偏析、疏松和缩孔。连铸过程二冷水量的强度和分布是决定铸坯凝固过程进而影响其质量缺陷的关键。在稳态浇注过程中,合理的二冷水量有利于铸坯温度场的均匀分布,是保证铸坯基本质量的基础。但是目前二冷水量的决策主要考虑温度制度目标
学位
进入21世纪以来,全球制造业正在向自动化、集成化、智能化、绿色化方向发展。作为智能制造的主力军,工业机器人在各个领域都越来越受青睐。我们已经见证了工业机器人技术在过去几十年中的迅速发展,今天,机器人系统已经成为现代制造业不可替代的重要装备和手段。  工业机器人系统中有很多参数需要被调整以使系统达到最优,传统的参数调整方法都是由人工手动,通过一系列反复试验完成,然而,这严重影响了系统的稳定性和可移植
电熔镁炉的熔炼过程涉及到原料复杂的物理、化学反应以及电热转换,具有非线性,多变量,强耦合等特点,难以建立精确的数学模型。目前关于电熔镁炉的故障诊断还处于人工阶段。电熔镁炉熔炼过程中,现场环境恶劣,电流波动频繁,工人的劳动强度大,不能及时准确地识别故障工况,导致现场故障频发,严重时甚至威胁工人生命。因此研究电熔镁炉熔炼过程中的故障,建立故障模型,对其进行故障诊断,具有重要的理论意义和现实意义。本文分
学位