几类分数阶系统迭代学习控制及其收敛性研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zdnumber
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
分数阶微积分作为数学分析的一个重要分支,不仅拓展了经典整数阶微积分理论,而且能更精确地描述系统动态过程。随着分数阶微积分理论的发展和完善,分数阶控制器逐渐成为控制领域一个新的研究热点。另一方面,在控制系统中,迭代学习控制(Iterative learning control,简称ILC)经常用来解决需要对周期性信号进行高精度跟踪。它作为一种具有严格数学逻辑的智能控制算法,在不依赖动态系统数学模型的情况下,只需较少的先验知识和计算量就能准确地实现算法。因此,自ILC算法提出以来,便受到了诸多学者的关注。分数阶控制器本身提供了更多的调节参数,从而为进一步提高控制精度提供了可能。同样,采用分数阶迭代学习控制算法能使系统获得更优越的跟踪性能。本论文针对几类分数阶系统,研究迭代学习控制设计及其收敛性条件。主要进行的工作有:(1)分数阶线性系统的P型迭代学习控制。通过引入跟踪误差的λ-范数并借助广义Gronwall不等式,将整数阶系统P型开环ILC算法推广应用到分数阶线性系统中,获得开环P型一阶、二阶迭代学习控制作用下系统跟踪误差收敛的充分条件,并借助Qp因子比较两种情形下的收敛速度。最后将该算法应用于风力发电系统中验证其有效性。(2)分数阶非线性时滞系统的P型迭代学习控制。针对一类分数阶非线性时滞系统,将ILC的设计问题转化成对分析离散系统的稳定条件,然后通过引入λ-范数并借助Gronwall-Bellman引理,获得系统在开环P型二阶迭代学习控制作用下的跟踪误差和控制输入收敛的充分条件。最后通过数值仿真验证该算法的有效性。(3)分数阶非线性系统变增益反馈PDα型迭代控制。针对一类具有不确定性或扰动的重复非线性时变系统,采用一种新的变增益反馈PDα型迭代学习控制算法。通过引入λ-范数并借助广义Gronwall不等式,获得系统在干扰有界的情况下跟踪误差的一致有界收敛性。
其他文献
论文以国家自然科学基金项目(NO.60973043)为背景,研究有色噪声干扰下线性、非线性系统的两阶段辨识方法.作者在查阅了相关文献的基础上,简要回顾了系统辨识的历史,综述了相
连续退火炉的工艺过程就是钢材料的热处理的过程,在热处理之后,钢材的柔韧性和强度都会有很大的提高,然而老式退火炉能耗高,控制精度低,因此,我们在老式退火炉控制系统的基础上,进行
生化分析仪是一种用于获取人体体液(如血清、淋巴液等)中各项生化成分浓度的检验设备。随着科学技术的不断发展以及国家“分级诊疗”制度的实施,智能化、标准化、低价格已成
随着城镇化建设脚步加快,我国建筑行业处于高速发展时期,在我国社会总能耗中,建筑行业消耗能耗的比例以每年1%的速度不断递增。其中,大型公共建筑占有的能耗已经超过建筑总能
近年来,随着经济全球化以及经济网络化的发展,各种有关金融自由化与国际化的技术手段被广泛采用并大力推广。信用卡作为一种先进的金融支付工具,因其操作便捷,结算安全的特点得到
针对目前铁路高速列车车内环境要求的不断改善提高,确定以列车车厢内空调通风控制系统为研究对象,研制了一种高速列车空调通风测试台控制系统。   本系统以工业控制计算机为
在本课题的研究过程中,通过使用PLC并利用自动控制原理首先实现了砖墙磨削挖掘的基本控制功能,并且在进一步的研究与实践中为解决噪声控制问题加入了驱动电机的噪声反馈速度调
随着遗传算法、模糊控制、人工神经网络、无模型控制等新技术的发展和应用,对于实际工业过程多为非线性系统的特殊性,如何有效地采用各种信息处理手段,应用人工智能等新技术来建
本文是以某校过程控制实验装置为应用背景的无线系统设计。众所周知,在学生实验过程中,实验老师以巡视的方式是不能完全了解每个学生在实验情况的。如果采用有线的物理连接方式
随着计算机视觉技术的发展,全方位视觉传感器因为其巨大的视野范围,能够全面地获取环境信息,已经在视频监控、虚拟现实、视频会议、机器人导航等领域得到了比较广泛的应用。