基于观测器的非线性网络化系统控制与滤波研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxxmcu1
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
非线性网络化系统,由于其设备简易、扩展方便、操控简单、贴近实际、易于维护、资源共享等特点在实际工程中得到了广泛应用。但随着网络化规模不断扩大,有限的网络带宽和传输通道使得数据传输过程不可避免地存在一些网络诱导问题,如时延、数据包丢失、和信号量化等,使得非线性网络化系统的控制问题变得更为复杂。这些网络诱导问题如果不加以干预,会影响系统的稳定性能,也增大了系统运行出错的可能性。目前相关问题研究仍不够充分,大部分结果只关注线性被控对象。因此,深入研究非线性网络化系统的控制与滤波问题显得至关重要。
  本论文将在前人工作的基础上,综合非线性网络化系统优化建模、性能分析、控制器设计、滤波器设计等方面,开展非线性网络化系统基于观测器的分析和综合研究,并对一类重要的非线性网络化系统应用--互联电力系统,进行了基于故障容错的负荷频率控制设计。本论文的主要工作可以概括如下:
  ①研究事件触发策略下非线性系统的滑模控制设计问题。针对非线性网络化系统,提出了基于动态事件触发机制下的滑模观测器设计方案,研究事件触发策略下非线性系统的滑模控制设计问题,并分析滑动模态渐近稳定并满足H?性能指标的充分条件。
  ②研究在信号量化和时滞下一类非线性不确定系统的抗扰动控制问题。考虑系统量化输出情况,建立一种抗扰动观测器,分析闭环系统满足H?性能指标下渐近稳定的条件。通过一定的线性转换,降低研究方法的复杂性,消除信号量化丢失对控制性能造成的影响,提出非线性滑模控制器的设计方法。
  ③研究在数据丢包和混杂时滞下非线性系统的动态输出反馈控制问题。分析数据丢包下事件触发策略的可行性,设计相应的动态输出反馈控制器,得到系统渐近稳定的条件和动态反馈控制器参数的表达形式。
  ④研究基于事件触发策略的非线性系统的H?滤波问题。设计基于事件触发的H?滤波器,分析滤波误差系统满足渐近稳定及预设的H?性能指标的条件,并利用投影定理和锥补线性化方法,得到滤波参数的表达形式。
  ⑤研究基于事件触发策略的非线性切换系统的故障诊断问题。通过构造基于事件触发的非线性故障诊断滤波器,提出残差系统满足H?系统性能下指数稳定的条件,通过引入松弛矩阵,提出故障诊断滤波器参数的表达形式。
  ⑥针对多区域互联电力系统作为模型,解决互联电力系统基于故障容错的负荷频率控制问题。建立多区域互联电力不确定系统负荷频率控制的数学模型,针对不同电力子系统设计基于故障容错的负荷频率控制方法,分析闭环系统渐近稳定的条件,并设计基于容错的控制器。
其他文献
磁悬浮轴承是一种新型的无接触、高转速、低损耗的高性能轴承,已被广泛应用于真空、透平机械、医疗等重要领域。因其广阔的发展前景,磁悬浮轴承控制系统不断向低成本、高性能、高可靠性的方向发展,算法的研究越来越接近于现代化水平。本文针对一个五自由度的磁悬浮轴承数字控制系统,从控制算法、硬件设计、软件设计和实验四个部分进行探讨和研究:首先,对一个五自由度磁悬浮轴承进行数学建模,研究了轴向磁悬浮轴承的PID控制
学位
学位
学位
学位
学位
学位
跳频通信信号载波根据伪随机序列不断地进行跳变,与常规定频通信相比,其具有优秀的信号抗干扰、抗截获性能和多址组网能力。跳频通信技术广泛地应用在各种军事通信网络、局域网、传感器网络中,具有广阔的应用场景和实用价值。  论文针对一种突发模式下的宽带跳频通信系统,重点研究了宽带跳频收发信机中的基带信号处理技术,并在硬件平台实现了相应的收发基带模块,对网络节点组网起到了支撑作用。主要工作如下:  ①针对宽带
学位
骨龄评估对于青少年身体发育情况的评估有着重要意义,可以用来指导青少年合理运动和饮食。最常用的骨龄评估的临床方法是通过肉眼对比左手手骨和标准手图,来评定骨龄。这种方法是非常主观的,其准确度很大程度上取决于从业者的经验。因此,研究出一种高效、稳定和客观的评估骨龄的方法显得非常重要。  国内外研究学者很早就开展了对骨龄评估任务的自动化和计算机化的相关研究,其中卷积神经网络取得了最好的效果。但是,目前研究
随着计算机技术的发展和Internet的普及,Web和用户对Web访问的信息的爆炸式增长与人们注意力的有限性之间的矛盾也随之加剧,Web数据挖掘是解决这一矛盾的有效手段,但由于Web数据及应用的特殊性,使得传统的技术不能直接应用在Web的信息挖掘中.Web日志数据是记录用户对Web站点访问信息的数据,保存有大量的路径信息,对这类信息的分析有利于设计人员掌握用户访问Web的行为特征,并可以用来对网站
学位
电场耦合无线电能传输(Electric-field Coupled Wireless Power Transfer,EC-WPT)技术是一种以高频电场作为能量传输介质,并综合利用电力电子技术、电工理论和现代控制理论,实现无直接电气连接的电能传输技术。电场耦合机构一般由四块金属电极构成,其结构简易轻薄,成本低,形状易变;在工作状态中,电场耦合机构的绝大部分电通量分布于电极之间,对周围环境的电磁干扰很