基于事件触发策略的非线性网络化系统智能跟踪控制研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hljxkbsyly
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
在网络化、信息化、全球化的今天,网络控制系统以其能够通过通信网络在闭环系统的各个部件(监督计算机、传感器、控制器和执行器)之间实现资源共享、远程操控等优点得到了广泛的关注和研究。然而在网络通信过程中,随之日益扩大的控制任务和日益增加的信息通信量,现有的信道带宽和计算能力很难满足工业需求,迫切需要寻求一种能够满足远距离、高效率、低成本的传输方法。另一方面,除了网络化控制系统中的通信资源约束外,存在于系统执行器部件中的各类非线性特征约束也值得研究,因为该类非线性约束(如:死区效应、磁滞现象、故障卡壳等)不仅仅会影响系统的跟踪性能,还有可能导致系统的不稳定,这在生命攸关的领域中显得尤其重要。因此,研究如何解决存在于非线性网络化系统中的通信资源约束和非线性特征约束问题,是一项极具挑战性和极具工程意义的工作。本文以非线性网络化系统为研究对象,综合事件触发策略、智能控制、鲁棒控制、自适应控制等技术,根据Backstepping反步法设计框架设计控制器和控制率,最后基于Lyapunov泛函理论给出相应的稳定性分析。本文以逐步深入的研究顺序,针对各类约束存在的情况给出相应的补偿方法,主要研究内容如下:1、针对非线性系统执行器部件中同时存在的死区和故障特征约束,提出一种以Tunning Function为技术框架的直接自适应补偿方法。首先,通过构造死区模型的逆函数将耦和执行器动态模型分为两个部分:死区补偿误差项和故障动态项。然后通过综合鲁棒自适应方法和参数估计方法对死区补偿误差项和故障特征约束项进行补偿。最后,通过构造Lyapunov-Krasovskii能量函数验证系统的稳定性,保证闭环系统所有信号的有界性和跟踪误差的渐近收敛性。2、针对非线性网络化系统中信号传输的带宽约束和执行器部件中的死区约束,基于事件触发策略提出一种新型的鲁棒自适应控制方法。这项工作的难度在于:如何同时补偿非光滑死区约束和消除由于引入事件触发机制而带来的影响。为了解决第一个问题,针对广义的死区特征约束采用一种新的死区分解模型,完美解决了在接收不连续的网络控制信号时的控制器设计问题。针对第二个问题,基于Tunning Function的技术框架设计了自适应控制器及对应的触发事件,最终保证了跟踪性能的渐近收敛性。3、针对带有不可参数化函数的非线性网络化系统,首次考虑在带宽约束的情况下实现跟踪控制任务,并同时兼顾系统的暂态性能。在该工作中,利用事件触发自适应控制策略来解决带宽资源受限的情况,并在此框架下首次提出利用模糊逻辑系统来逼近未知函数的实时值。更具创新性的是,通过构造一系列新型的Lyapunov函数,提出的控制方案有效地避免了震颤现象,并最终保证系统的稳态性能和暂态性能。4、针对非线性网络化系统中的带宽约束和执行器Prandtl-Ishlinskii(PI)磁滞约束现象,研究如何在兼顾系统的稳态性能和暂态性能的前提下对多约束特征进行补偿。为了解决这一问题,我提出两种有效的补偿方法,最终构建了网络通信资源和受限于执行器PI磁滞的系统性能之间的一种平衡关系。最后,根据严格的Lyapunov泛函理论验证了两类方案不仅保证所有闭环信号的有界性,还保证跟踪误差渐近收敛于一个预定的界内。
其他文献
我国《民法总则》中对见义勇为相关条款有所修改,其中明确了见义勇为救助人和受益人在因发生见义勇为后双方利益受损的责任承担等问题。但条文中对见义勇为救助人所受损害的
有一所农村中学近几年课程表是这样安排的:七、八、九三个年级的语文、数学、外语每周的课时数分别为7,6、5节,物理、化学每周为4节课,八、九年级无音乐、美术课。这是实际操作
由钢筋锈蚀引起的混凝土结构耐久性问题在我国已经十分普遍,并因此消耗了大量人力物力进行维护、加固甚至拆除,这给社会带来了巨大的经济负担。本文以锈蚀钢筋混凝土结构为对
<正>~~
期刊
信息可视化设计能够使用户在电子商务中获得良好的体验。文章主要从网页界面设计以及交互式设计两个方面阐述信息可视化设计,并以淘宝店面设计为例论述信息可视化设计的实际
本文基于对国外3G网络建设经验的分析,并结合具体案例介绍了TD-SCDMA网络的规划,探讨了当前影响规划精确度的主要因素及解决措施。
目的评价儿童良性食管狭窄使用球囊扩张术治疗的疗效。方法 22例食管良性狭窄,其中,食管吻合术后吻合口狭窄9例,食管化学性灼伤后狭窄11例,Nisson术后食管下端狭窄1例,胃管代食管
提出了IMS组网架构及不同组网方式下的网元设置原则,探讨了IMS与现网的关系,并针对IMS与现网核心网、IMS业务平台与现网业务平台尤其是IMS业务中与现网共同的业务属性、业务交互和业务互通需求的业务,提出了互通和融合的方案。
本论文主要介绍了基于三苯乙烯骨架具有固态荧光发射性质的有机分子的设计合成以及发光性质研究,全文共分为四章:第一章介绍了有机荧光分子固态发光过程的机制,简介了聚集诱
本文提出了一种基于3G网络的手机视频监控与远程控制综合系统体系架构。在该架构的基础上,面向不同场景,通过前端设备添加与平台能力调用,应用手机相关功能可实现不同的应用目的。