伪线性系统的模型参考跟踪控制及其应用

发布时间：2021-10-31 17:11

　　人类的生产活动中很多模型的本质是非线性的。相比于线性系统,基于非线性系统描述运动更加精确。非线性系统控制器设计和闭环系统稳定性保障一直是控制理论中的难点,也是学者们研究的重点,具有重要的理论价值。本文的研究对象是伪线性系统,伪线性系统具有与线性系统结构相似的表达式,但其系数矩阵中含有状态变量,伪线性系统的本质是一类特殊的非线性系统。伪线性系统模型广泛存在于航天器控制、导弹控制、机械人控制等领域。近十年针对伪线性系统控制方法的研究正在展开,取得了一些理论与应用方面的研究成果。目前的研究成果主要以镇定伪线性系统为目标,研究模型参考跟踪控制问题的较少。在航天器控制等领域,很多实际控制任务可以归结为伪线性系统的模型参考跟踪控制问题。本文从伪线性系统的基础理论研究做起,延伸到方法应用进行研究工作,主要内容包括以下三方面。（1）给出了一般形式的一阶伪线性系统和一阶伪线性参考模型。基于伪线性系统直接参数化方法,提出了伪线性系统模型参考输出跟踪控制律。设计的控制器由前馈补偿控制器和反馈镇定控制器组成。前馈补偿器的作用是令闭环系统的输出可以渐近跟踪参考模型的输出。基于模型参考跟踪控制思想建立了伪线性模型... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 伪线性系统参数化方法的研究现状和分析
        1.2.2 姿轨联合控制的研究现状和分析
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 预备知识
    2.1 引言
    2.2 问题描述
    2.3 控制器设计
        2.3.1 参数化状态反馈控制器
        2.3.2 参数化输出反馈控制器
        2.3.3 数值算例
    2.4 本章小结
第3章 伪线性系统的模型参考跟踪控制
    3.1 引言
    3.2 伪线性系统的直接参数化方法
        3.2.1 系统模型与问题描述
        3.2.2 控制器
        3.2.3 问题描述
        3.2.4 初步结果
        3.2.5 主要结果
        3.2.6 设计步骤
        3.2.7 相关问题
        3.2.8 算法仿真
    3.3 伪线性系统的模型参考跟踪控制器设计
        3.3.1 问题描述
        3.3.2 控制器设计
        3.3.3 算法步骤
        3.3.4 算法仿真
    3.4 本章小结
第4章 航天器固定姿态指向绕飞的伪线性模型参考跟踪控制
    4.1 引言
    4.2 姿轨联合控制模型
        4.2.1 轨道系统模型
        4.2.2 轨道参考模型
        4.2.3 姿态系统模型
        4.2.4 姿态参考模型
        4.2.5 姿轨联合模型
        4.2.6 推力器配置
        4.2.7 问题描述
    4.3 参数化控制器设计
    4.4 数值仿真
    4.5 本章小结
第5章 椭圆轨道航天器固定姿态指向绕飞的鲁棒伪线性模型参考跟踪控制
    5.1 引言
    5.2 航天器姿轨联合动力学模型
        5.2.1 轨道动力学模型
        5.2.2 轨道参考模型
        5.2.3 姿态动力学模型
        5.2.4 姿态参考模型
        5.2.5 六自由度姿轨联合模型
        5.2.6 问题描述
    5.3 参数化控制器设计
    5.4 数值仿真
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历



本文编号：3468527