不确定非线性系统的自适应事件触发控制
发布时间：2022-01-23 17:27
实际系统几乎都是非线性的,通过线性化等方法得到的线性模型只能反映实际系统的局部特性.另一方面,由于对实际系统及其所处环境的物理机理认识不足、量测工具精度不够以及建模方法存在局限性等原因,导致不能完全精确建模实际系统,因而在所获得的系统模型中不可避免地存在各种类型的不确定性或干扰.根据非线性、不确定性/干扰的类型/属性,研究相应反馈控制的存在性及构造性分析与设计具有重要的意义.随着计算机和网络技术在控制系统中的普及,要求在确保系统性能可接受的前提下尽可能地降低反馈控制对计算/通讯/能源等资源的占用,这使得对不确定非线性系统研究事件触发控制/采样控制等更高效反馈控制成为必然.本文针对典型不确定非线性系统,结合自适应方法研究并构建具有强反馈能力的事件触发控制,不仅达到降低资源依赖性的目标,而且能够应对系统的非线性、不确定性/干扰,实现高精度高性能的控制目标.此外,还发展强有效的自适应输出反馈补偿策略,为不确定非线性系统事件触发输出反馈控制的研究夯实基础.本文的主要内容包括如下五个方面:一、不确定非线性系统基于自适应事件触发反馈的跟踪控制研究一类不确定非线性系统的事件触发跟踪控制.所研究的系统...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１：采样控制?图１．２：事件触发控制??
?ｍＴｉ＋ｉ?７７．??图１．３：黎曼采样?图１．４：勒贝格采样??机制，其最基本的类型有：绝对阈值型、相对阈值型及混合阈值型．事件触发机??制的构建，不仅取决于系统的结构／类型，而且依赖于预期的控制目标，甚至随着??系统复杂性的加剧以及性能要求的提高，还需要引入额外的动态、在线调整参??数等．此外，尽管事件触发机制对系统行为的实时监测与评估可以确保通讯资源??的高效利用，但是对信息采集及计算等资源的占用比较严重，这导致了自触发机??制和周期事件触发机制的出现自触发机制是基于当前采样时??刻及其采样值直接决定下一采样时刻，周期事件触发机制是周期检测触发条件??从而生成采样时刻序列．尽管这两种机制可以本质降低信息采集与计算资源的??占用，但相应的控制在内采样区间处于“开环”状态，不能对系统行为的变化作出??及时的应对
?建立了两个新型的事件触发控制策略（对应不同的事件触发控制架构??？第一个策略对应图２．１中的架构Ｉ：事件触发机制仅决定控制器到执行器的??信息传输，由此可降低控制器到执行器的通讯负担．在该策略中，事件触发??机制直接依赖于但也仅依赖于控制器信号Ｉ７７，１３９］．??？第二个策略对应图２．１中的架构ＩＩ：传感器到控制器及控制器到执行器的信??息传输均由事件触发机制决定，所以不仅会降低控制器到执行器的通讯负??担，而且会降低传感器到控制器的通讯负担．不同于文献丨７５，７７，１３９］中的触??发机制，该策略中的事件触发机制相对独立于控制器，以确保应用灵活性．??在这两个策略中，均引入由跟踪误差驱动的动态增益，以补偿严重不确定性，克??服采样／执行误差的不良影响．基于该动态增益，分别设计自适应事件触发控制??器以实现期望的跟踪目标
【参考文献】：
期刊论文
[1]Global practical tracking via adaptive outputfeedback for uncertain nonlinear systems with generalized control coefficients[J]. Shaoli JIN,Yungang LIU. Science China（Information Sciences）. 2016(01)
[2]Global practical tracking by output-feedback for nonlinear systems with unknown growth rate[J]. YAN XueHua & LIU YunGang School of Control Science and Engineering,Shandong University,Jinan 250061,China. Science China（Information Sciences）. 2011(10)
[3]Barbalat引理及其在系统稳定性分析中的应用[J]. 闵颖颖,刘允刚. 山东大学学报(工学版). 2007(01)
本文编号：3604830
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１：采样控制?图１．２：事件触发控制??
?ｍＴｉ＋ｉ?７７．??图１．３：黎曼采样?图１．４：勒贝格采样??机制，其最基本的类型有：绝对阈值型、相对阈值型及混合阈值型．事件触发机??制的构建，不仅取决于系统的结构／类型，而且依赖于预期的控制目标，甚至随着??系统复杂性的加剧以及性能要求的提高，还需要引入额外的动态、在线调整参??数等．此外，尽管事件触发机制对系统行为的实时监测与评估可以确保通讯资源??的高效利用，但是对信息采集及计算等资源的占用比较严重，这导致了自触发机??制和周期事件触发机制的出现自触发机制是基于当前采样时??刻及其采样值直接决定下一采样时刻，周期事件触发机制是周期检测触发条件??从而生成采样时刻序列．尽管这两种机制可以本质降低信息采集与计算资源的??占用，但相应的控制在内采样区间处于“开环”状态，不能对系统行为的变化作出??及时的应对
?建立了两个新型的事件触发控制策略（对应不同的事件触发控制架构??？第一个策略对应图２．１中的架构Ｉ：事件触发机制仅决定控制器到执行器的??信息传输，由此可降低控制器到执行器的通讯负担．在该策略中，事件触发??机制直接依赖于但也仅依赖于控制器信号Ｉ７７，１３９］．??？第二个策略对应图２．１中的架构ＩＩ：传感器到控制器及控制器到执行器的信??息传输均由事件触发机制决定，所以不仅会降低控制器到执行器的通讯负??担，而且会降低传感器到控制器的通讯负担．不同于文献丨７５，７７，１３９］中的触??发机制，该策略中的事件触发机制相对独立于控制器，以确保应用灵活性．??在这两个策略中，均引入由跟踪误差驱动的动态增益，以补偿严重不确定性，克??服采样／执行误差的不良影响．基于该动态增益，分别设计自适应事件触发控制??器以实现期望的跟踪目标
【参考文献】：
期刊论文
[1]Global practical tracking via adaptive outputfeedback for uncertain nonlinear systems with generalized control coefficients[J]. Shaoli JIN,Yungang LIU. Science China（Information Sciences）. 2016(01)
[2]Global practical tracking by output-feedback for nonlinear systems with unknown growth rate[J]. YAN XueHua & LIU YunGang School of Control Science and Engineering,Shandong University,Jinan 250061,China. Science China（Information Sciences）. 2011(10)
[3]Barbalat引理及其在系统稳定性分析中的应用[J]. 闵颖颖,刘允刚. 山东大学学报(工学版). 2007(01)
本文编号：3604830
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