几类非线性系统的预测函数控制器设计与分析

发布时间：2024-01-24 07:29

　　非线性系统控制理论作为最有前途的控制理论,已经成为现代控制理论的主旋律.严格地说,理想的线性系统在实际中并不存在.当系统的非线性程度较低时,人们通常采用在平衡点附近小范围内利用泰勒展开式进行线性近似的方法.但当系统的非线性程度较高时,普通的单一线性近似方法会产生较大的误差,使得控制器性能不佳,甚至导致模型失配问题.模型预测控制凭借多步预测、滚动优化以及反馈校正的优点,在处理非线性系统约束,系统参数不确定性以及执行器饱和等方面都取得了重大进展.而预测函数控制作为经典的模型预测控制算法之一,因为计算量小、鲁棒性强及控制效果好的优势,受到了学者们的广泛关注.本文针对几类不同的非线性系统,设计了预测函数控制器使系统稳定.本文的主要工作可以概括为以下三个部分:第一,针对一类具有状态和输入约束的非线性系统,研究了其预测函数控制问题.首先,根据“分段蕴含”原则,采用多个LPV模型近似描述非线性系统.然后,针对各个LPV模型,设计了基于一组已知基函数的线性组合形式的预测函数控制器.同时设计了各个控制器间的切换律,使得系统能够平稳进入下一个LPV模型.在切换律的约束下,系统在各个LPV模型之间合理切换,...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

图3.4状态轨迹x1

图3.1状态轨迹x1

图3.2状态轨迹x2

图3.3控制输入u

本文编号：3883345