非線性系統(tǒng)的有限時間收斂控制器設(shè)計及應(yīng)用.pdf

1、非線性系統(tǒng)是近年來控制理論研究的重點和熱點之一.本文首先綜合介紹非線性系統(tǒng)的有限時間收斂性的研究工程背景、理論意義、研究現(xiàn)狀及存在問題，并給出了非線性控制系統(tǒng)有限時間收斂的概念以及設(shè)計步驟等等.在簡要概述了電機(jī)模型的現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)上，重點對電機(jī)系統(tǒng)的跟蹤控制方面進(jìn)行了一些研究.主要內(nèi)容包括以下幾個部分： 1.基于永磁同步電動機(jī)模型的有限時間跟蹤切換控制方法的研究已有的許多收斂方法主要是采用反饋線性化、無源性控制、Backst

2、epping等控制策略.本文根據(jù)變結(jié)構(gòu)控制理論提出了一種新的設(shè)計方法——有限時間切換控制.在控制器設(shè)計中利用中繼切換控制使系統(tǒng)在給定的當(dāng)前控制律的作用下運(yùn)行到某一特定狀態(tài)(或某一特定區(qū)域)后，控制律被切換到有限時間收斂的終端滑?？刂破鳎沟孟到y(tǒng)在有限時間內(nèi)達(dá)到平衡狀態(tài).有限時間跟蹤控制器的設(shè)計保證了閉環(huán)系統(tǒng)所有信號的有界性和平衡點的全局穩(wěn)定性，以及系統(tǒng)在有限時間內(nèi)精確地跟蹤給定的參考信號.仿真結(jié)果說明該控制策略的有效性.并將該方法成功推

3、廣到更加復(fù)雜的永磁同步電動機(jī)模型. 2.基于異步電動機(jī)模型的有限時間跟蹤切換控制方法的研究已有的許多跟蹤控制方法主要是采用線性最優(yōu)控制方法、線性模型參考自適應(yīng)方法、非自適應(yīng)輸入-輸出解耦控制等.本文通過變結(jié)構(gòu)控制理論設(shè)計出一種新的遞推控制方案，對其全局跟蹤問題進(jìn)行了研究，通過這種方法保證了閉環(huán)系統(tǒng)所有信號的有界性和系統(tǒng)在有限時間內(nèi)精確地跟蹤給定的參考信號，并且當(dāng)跟蹤誤差達(dá)到零的同時，控制信號也達(dá)到零.仿真結(jié)果說明了本文方法的有效