基于高增益控制的事件触发控制器分析与设计

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本文以一类连续时间非线性系统为控制对象,研究了基于高增益控制的事件驱动采样控制方法,并研究了该控制方法对系统的控制效果。本文首先设计了一种基于事件触发的高增益观测器及其对应的事件触发条件,并对该观测器的观测效果和控制器的控制效果进行了研究。然后,本文以直流无刷力矩电机为平台对所设计的控制方法的可行性进行了实验验证。最后,论文对信号传输中可能存在的丢包现象进行了分析,并在MATLAB中进行了仿真验证。论文主要的研究结果如下:1)设计了一类基于事件触发的高增益观测器,并对观测器设计了只依赖于能够测量的信号的事件触发条件,然后对该观测器的观测效果进行了研究。通过证明可知,基于该种控制方法,系统能够渐近稳定,观测误差渐近有界,并得到了观测误差和观测器参数之间的关系。2)以直流无刷力矩电机为实验平台对所提出的控制方法进行了实验验证,实验方案为控制电机的位移跟踪给定信号。实验包含负载和空载两种不同加载情形,以复合正弦信号为给定信号,选取了不同的事件触发参数,并同传统的基于时间触发的控制方式进行了对比。最后针对实验结果,从平均采样时间和跟踪误差两个角度对所研究的控制方法的控制效果进行了对比分析。3)对信号传输中可能存在的丢包问题进行了研究。论文首先对系统的丢包问题进行了分析,建立了相关的丢包模型,然后提出了一种丢包补偿方案,并对该方案的原理进行了分析。最后,通过MATLAB仿真,对所提出的补偿方案的可行性进行了仿真验证。
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