一类非线性系统抗干扰问题研究

发布时间：2020-12-17 13:48

　　现有的非线性系统相关控制理论和方法,都存在各自的局限性。更为糟糕的是,由于欠驱动系统的独特性质非线性系统的控制理论和方法并不能够直接适用于欠驱动系统。然而,伴随着欠驱动系统的不断发展,深入研究欠驱动系统的抗干扰稳定性问题具有重要的理论意义与实际价值。本文首先针对一般性不确定非线性系统设计扩张干扰观测器,然后以四旋翼飞行器作为欠驱动系统的实例,基于扩张状态观测器设计滑模控制器实现四旋翼系统的全局渐近稳定。本文主要工作内容如下:1.不匹配非线性系统扩张干扰观测器设计考虑一般性的具有不匹配干扰的非线性系统,本文改进现有的扩张干扰观测器对不匹配干扰项进行精确估计。基于扩张观测器设计出一个新的积分滑模控制器实现非线性系统的渐近稳定。最重要的部分是,本文将通过二阶非线性系统得到的控制策略推广到n阶不匹配非线性系统,并证明了它的正确性。在仿真实验中,通过与传统控制方法的对比结果能够验证本文所提出的控制策略的有效性和优越性。2.建立四旋翼飞行器动态模型分析四旋翼飞行器的机体构造和飞行原理,建立描述四旋翼飞行器基本运动所需要的坐标系,对四旋翼飞行器进行动力学分析。依据牛顿-欧拉方程分别推导建立四旋翼飞行... 

【文章来源】：曲阜师范大学山东省

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１状态；＾的轨迹??３．?ｉ??

??由图２．１和图２．２可知，在系统存在外界干扰的情况下，本文提出的基于扩张干??扰观测器的滑模控制方法能够在有限时间内使系统的状态：￡１渐近稳定到平衡状??态：ｎ?＝?０。而传统滑模控制和积分型滑模控制并不能实现这一成果。因此，仿真结果??说明本文设计的抗干扰控制器在系统存在干扰的情况下能实现系统的渐近稳定，比传??统滑模控制和积分型滑模控制更具有优越性。??３?＇?１?＇?＇?＇?＇?１?１?Ｉ—－ＥＤ０－ＳＭＣ｜??：?ｖ；ｆｓ

??由图２．１和图２．２可知，在系统存在外界干扰的情况下，本文提出的基于扩张干??扰观测器的滑模控制方法能够在有限时间内使系统的状态：￡１渐近稳定到平衡状??态：ｎ?＝?０。而传统滑模控制和积分型滑模控制并不能实现这一成果。因此，仿真结果??说明本文设计的抗干扰控制器在系统存在干扰的情况下能实现系统的渐近稳定，比传??统滑模控制和积分型滑模控制更具有优越性。??３?＇?１?＇?＇?＇?＇?１?１?Ｉ—－ＥＤ０－ＳＭＣ｜??：?ｖ；ｆｓ

【参考文献】：
期刊论文
[1]Diving control of underactuated unmanned undersea vehicle using integral-fast terminal sliding mode control[J]. 严浙平,于浩淼,侯恕萍.  Journal of Central South University. 2016(05)
[2]欠驱动机械系统控制设计综述[J]. 高丙团,陈宏钧,张晓华.  电机与控制学报. 2006(05)
[3]非线性欠驱动系统的实时控制[J]. 朱江滨,易建强.  自动化学报. 2004(01)
[4]一类欠驱动机械系统的模糊与变结构控制[J]. 赖旭芝,蔡自兴,吴敏.  自动化学报. 2001(06)
[5]一类不确定非完整动力学系统的时变镇定[J]. 董文杰,霍伟.  自动化学报. 1999(03)



本文编号：2922148