【摘 要】
:
分布参数系统主要研究由偏微分方程、积分方程以及Banach或Hilbert空间中抽象微分方程所描述的,状态空间维数为无穷的控制系统,包括系统的控制设计和系统分析.针对带有不确定的分布参数系统控制是近年来国际上的研究热点和难点问题.如何设计合理的反馈控制去抵消不确定对系统的破坏是分布参数系统研究中亟待解决的重大问题.本论文将针对外部带有一般有界干扰的无穷维振动系统设计边界反馈的镇定控制,包括基于滑模
论文部分内容阅读
分布参数系统主要研究由偏微分方程、积分方程以及Banach或Hilbert空间中抽象微分方程所描述的,状态空间维数为无穷的控制系统,包括系统的控制设计和系统分析.针对带有不确定的分布参数系统控制是近年来国际上的研究热点和难点问题.如何设计合理的反馈控制去抵消不确定对系统的破坏是分布参数系统研究中亟待解决的重大问题.本论文将针对外部带有一般有界干扰的无穷维振动系统设计边界反馈的镇定控制,包括基于滑模控制和自抗扰控制的状态反馈和输出反馈控制.对于输出反馈控制的一个重要目标是设计基于滑模的关于“未知输入”,和基于自抗扰扰动控制的关于“扩张的状态观测器”的状态和干扰的观测器,并进而设计基于观测器的输出反馈控制以达到抵消或抑制干扰,实现系统稳定的目标.滑模控制设计简单,且具有天然的鲁棒性.自抗扰控制是另一种非常有效的估计/消除干扰的控制策略.在研究的过程中以大量数值试验为辅助.论文的具体细节安排如下:第一章我们分别给出滑模控制(SMC)和自抗扰控制(ADRC)的基本原理和相关问题的介绍和一些必要的预备知识,主要包括线性算子半群理论Riesz基及C0-半群等一些必要的研究工具.第二章主要研究了边界带有干扰的不稳定热方程的稳定性,我们采用了自抗扰控制(ADRC)的方法和滑模控制(SMC)方法.通过自抗扰控制(ADRC)方法,设计外部观测器估计干扰,使得当时间趋于无穷,高增益可调参数趋于零时,闭环系统可以到达零点附近.接下来我们采用滑模控制(SMC)方法,这里我们只需假设干扰是有界的,通过滑模控制(SMC)的设计,最终得到了到达滑模所具备的到达条件和状态空间所有解的存在唯一性.第三章主要研究了边界带有干扰的反稳定薛定谔方程的稳定性,同样我们采用滑模控制(SMC)和自抗扰控制(ADRC)的方法,但是本章相比第二章而言,第二章所研究的不稳定热方程的部分特征值位于右半平面,而本章所研究的反稳定薛定谔方程的特征值全部位于右半平面,并且相比第二章,由于薛定谔本身的特点,状态变量为复值,这样导致滑模的设计具有了实部和虚部,而第二章所研究的滑模只在实数域中考虑就可以了.同样我们首先采用滑模控制(SMC)方法,这里只需假设干扰是有界的,我们可以得到到达滑模所需的到达条件和闭环系统解的存在唯一性.相比较滑模控制(SMC)而言,自抗扰控制(ADRC)的方法的优点在于不仅仅控制是连续的,而且还可以实时估计干扰,最终可以得到当时间趋于无穷,高增益可调参数趋于零时,闭环系统可以到达零点附近.第四章主要研究了边界带有干扰的耦合的热方程与常微分方程的稳定性,这一章我们采用了滑模控制(SMC)方法,设干扰是有界的,我们可以得到到达滑模所需的到达条件和闭环系统解的存在唯一性.本章我们讨论的热方程分为两种情况,一种是Dirichlet连接,我们利用了最普遍适用的Lyapunov方法证明了闭环系统在滑膜空间指数稳定,另一种是Neumann连接,由于ux(0,t)的存在,我们这里只能用Riesz基的方法证明闭环系统在滑模空间指数稳定Lyapunov方法不能在适用.最后我们用一些数值模拟来分别说明这种方法对这两种不同连接的耦合方程的稳定性的有效性.第五章我们同样研究了边界带有干扰的耦合的热方程与常微分方程的稳定性,但是这一章我们采用了自抗扰控制(ADRC)的方法,我们分别采用常数增益和时变增益来来实时估计干扰,当然前面第二章和第三章所提到的自抗扰控制(ADRC)方法都是常数增益,而这里我们考虑到时变增益,时变增益相比常数增益有如下四个优点:a)常数增益得到稳定性为实际稳定,而时变增益得到的稳定为渐近稳定;b)在时变增益的研究中,干扰的导数的有界性相比常数增益有所放松;c)采用时变增益在初始状态峰值现象相比常数增益急剧减小;d)在时变增益的研究中,所设计的控制器相比常数增益所设计的控制器会光滑一些.我们最终采用常数增益证明了闭环系统实际稳定,采用时变增益证明了闭环系统渐近稳定.最后我们用数值仿真可以清楚的看到这两种方法明显的区别.最后一部分,给出了本文的总结,同时提出了一些有待解决的问题.
其他文献
近年来,人们随着生活水平的不断提高,对健康的要求也越来越高,据世界卫生组织研究显示,全球目前处于亚健康状态的人群约占70%,亚健康状态主要表现为慢性疲劳、情绪的不稳定、代谢异常等症状,严重影响着人们的健康。本文将通过一些中医养生学的方法,从治未病开始调理,或许可以使亚健康状态的人们恢复至健康状态。亚健康的状态与中医未病的概念及思想相关,早在《黄帝内经》中,就有治未病的记载,治未病也是中医学中
随着我国进入“十四五”发展的新阶段,各省将大数据产业规划纳入了区域社会经济发展的重要工作任务。本文探讨了信息化与大数据、数字经济与大数据、总体规划、区域规划和专项规划之间的区别与联系,从产业链条环节、行业领域选择和软硬基础建设等方面分析了大数据产业的着力点选择。结合山西省大数据发展应用规划编制实践,探讨了山西大数据“十三五”期间大数据产业发展成效、阶段性问题和面临的形势,分析了“十四五”大数据产业
雄激素性秃发是临床上最常见的一种脱发类型,也是一种典型的身心疾病。随着发病年龄逐渐年轻化,门诊脱发患者的接诊量日益增加,不少患者认为目前的治疗方案较为局限,且药物疗效欠佳,所以雄激素性秃发的新药研发和治疗方式的创新一直都是脱发疾病领域的研究热点。本文对近几年国内外雄激素性秃发非手术治疗方面的最新研究进行综述。
中国是澳大利亚的重要贸易伙伴,广州是中国的"南大门",因此广州势必会与澳大利亚产生货物贸易。近年来,中美关系恶化导致中澳经济贸易下降,同时影响着广州与澳大利亚货物贸易的发展。RCEP协议的签署将会给广澳贸易带来新变化。基于此,文章探讨了广州与澳大利亚货物贸易现状及存在的问题,分析RCEP对广澳货物贸易的影响,并提出转变贸易结构、加强双方贸易联系等措施,以促进广州与澳大利亚货物贸易的发展。
目的:探讨医改下中医护理工作现状、存在问题及解决措施。方法:采取分层整群抽样的方法,选取中医护理部、药剂科、住院部3个科室工作5年以上的医生或护理人员200名为调查对象。调查新医改下中医护理的推广影响因素。结果:新医改下中医护理的推广影响因素的占比分别为护理疗效较慢占40%、存在护理风险占26%、舒适度问题占14%、未来发展问题占11%、从业人员的专业性不高占5%、医院重视程度低占4%。结论:通过
环境中硝酸盐富集带来的水体质量恶化受到越来越多研究的关注,对硝酸根离子进行快速高效地监控的电化学传感技术成为了近年来的研究热点之一。设计有利于电荷传输及物质扩散的纳米结构电极是实现高灵敏度传感的关键。本论文通过热氧化结合电化学还原工艺在Cu丝材表面原位生长了均匀的高密度一维纳米结构,具有高活性面积和良好导电性为提高电极灵敏度提供了保障,研究了纯铜和Pd合金化后纳米线对硝酸根离子的电化学传感特性。获
在《存在与时间》中,海德格尔试图经由此在的生存论分析把握存在,时间性是此在存在的可能性条件,是追问存在的超越的视域。海德格尔在后期没有放弃早期时间解释的一些基本特征,而是力图突破《存在与时间》中一些形而上学残余导致的对时间以及存在的解释的局限。后期海德格尔提出了时间和存在更源初的来源——"居有"(Ereignis)。在居有中发生的是存在的天命"派送"(Schicken)和源初时间的伸展到达。本真的
目的探讨化学发光法和胶体金法在巨细胞病毒感染诊断中的应用。方法选取2020年7-11月在石河子妇幼保健院进行孕前健康检查的465名育龄期妇女,同时采用化学发光法和胶体金法检测巨细胞病毒IgM和IgG抗体,比较两种方法检测结果的差异和一致性。结果胶体金法检测巨细胞病毒IgG、IgM的阳性率为分别是94.19%和2.80%,化学发光法检测巨细胞病毒的IgG、IgM的阳性率分别是88.81%和2.58%
近几十年来,与次微分算子相关的非线性抛物型偏微分系统是数学领域的一个重要研究课题.物理学和生物学中的很多模型可以由具有次微分算子的非线性抛物型偏微分系统来刻画,其中具有限制的相变模型及具有滞后效应的非线性抛物型偏微分系统一直以来备受人们的关注.众所周知,滞后效应存在于物理学、化学、生物学、工程技术中的各个领域.例如在物理学中,我们可以在可塑性、摩擦、铁磁性、超导电性、电解吸附作用、还有具有形状记忆