分数阶非线性系统的滑模控制

发布时间：2017-08-24 07:13

  本文关键词：分数阶非线性系统的滑模控制

  更多相关文章： 分数阶混沌 分数阶差分 混沌同步与控制 滑模控制

【摘要】：近年来,滑模控制理论已经形成一个相对独立的研究分支,适用于连续与离散系统,线性与非线性系统,集中参数与分布参数系统,确定性与不确定性系统,集中控制与分散控制等.滑模控制系统的研究在理论上和应用中都有了很大的发展.本文总共分六章.第一章介绍分数阶微积分,分数阶混沌和分数阶滑模控制的研究背景,国内外研究现状和发展趋势,并给出文章主要研究内容.第二章归纳了关于分数阶微积分定义及其相关性质,混沌定义和分数阶滑模控制的理论概念.第三章简要介绍离散分数相关知识,用离散分数阶的原理来构造Lotka-Volterra映射混沌方程,用Matlab软件进行图像模拟分析,观察混沌现象的分岔图.同时,我们对带有时滞的离散分数阶及其混沌问题一并进行了研究.第四章针对带有内部不确定因素和外部扰动的分数阶自适应滑模控制系统的同步问题进行分析.第一,在滑模控制律的设计上进行了改善,让其控制律含有分数阶积分,并采用双曲正切函数tanh来代替传统的符号函数sgn,更好的处理了滑模控制中的抖动问题.第二,针对滑模控制中的滑模面进行改变,让新构造的滑模面是由分数阶导数和积分组成,通过分数阶稳定型的定理证明系统能够在有限的时间内实现同步.最后用Matlab进行了数值模拟,验证改过后的滑模控制的可行性.第五章探讨了分数阶非线性系统的终端滑模控制.首先主要针对了分数阶SISO非线性系统设计了终端滑模控制和滑模面,并讨论了其系统能够在有限的时间内趋于稳定.其次,针对更为复杂的分数阶大系统分散滑模控制进行分析,设计新型分数阶滑模面和滑模控制,还利用模糊控制理论中的逼近特性解决了模型不确定性和外部干扰因素上界无法确定的问题.最后,用Matlab进行了数值模拟.第六章总结目前工作,并对未来工作提出想法.
【关键词】：分数阶混沌 分数阶差分 混沌同步与控制 滑模控制
【学位授予单位】：广西民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O231
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 问题的研究背景9-10
• 1.2 分数阶滑模控制理论的研究现状及发展趋势10-12
• 1.2.1 分数阶微积分理论的研究现状及发展趋势10
• 1.2.2 分数阶混沌系统的研究现状及发展趋势10-11
• 1.2.3 分数阶滑模控制的研究现状及发展趋势11-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 1.3.1 本文的主要内容12-13
• 1.3.2 论文的行文结构13-14
• 2 预备知识14-22
• 2.1 分数阶微积分定义及其性质14-16
• 2.2 分数阶系统稳定性判定定理16-18
• 2.3 滑模变结构控制基本原理18-19
• 2.4 分数阶滑模控制19-22
• 2.4.1 分数阶滑模趋近律19-20
• 2.4.2 分数阶滑模控制设计20-22
• 3 离散分数阶Lotka?Volterra映射及其混沌22-34
• 3.1 引言22-23
• 3.2 离散lotka?volterra映射的混沌23-29
• 3.3 带有时滞的离散lotka?volterra映射的混沌29-33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 基于新型滑模控制的分数阶混沌系统同步34-48
• 4.1 引言34-35
• 4.2 基于改进控制律的分数阶混沌系统的滑模控制35-39
• 4.3 基于改进型滑模面的分数阶混沌系统的滑模控制39-43
• 4.4 例子43-46
• 4.5 本章小结46-48
• 5 分数阶非线性系统的终端滑模控制48-63
• 5.1 引言48-49
• 5.2 分数阶SISO非线性系统动态T erminal滑模控制49-53
• 5.3 一种分数阶非线性大系统的分散滑模控制53-58
• 5.3.1 分数阶非线性大系统的全分散滑模控制54-56
• 5.3.2 分数阶非线性大系统的半分散滑模控制56-58
• 5.4 例子58-62
• 5.5 本章小结62-63
• 6 工作总结与未来展望63-64
• 6.1 工作总结63
• 6.2 未来展望63-64
• 参考文献64-70
• 致谢70-71
• 发表与完成文章目录71

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本文编号：729907