基于自抗扰控制方法的网络化系统建模与设计

发布时间：2017-09-27 02:05

  本文关键词：基于自抗扰控制方法的网络化系统建模与设计

  更多相关文章： 网络化控制系统 采样周期抖动 网络诱导时延 广义扩张状态观测器 自抗扰控制器

【摘要】：在网络化控制系统中,将通信网络作为信息传输的主要媒介,通过公共总线连接系统中的传感器、控制器和执行器等节点,极大方便了系统的扩展和维护,提高了系统灵活性且资源利用率高。然而,网络的引入改变了控制系统中信息传输模式,诸如采样周期抖动、网络诱导时延等问题给控制系统的设计带来了新的问题和困难。为此,本文采用自抗扰控制方法,研究了具有采样抖动和网络诱导时延的网络化控制系统的建模和设计问题,主要研究工作包括:1.研究了采样周期抖动问题。将采样周期抖动引起的系统动态描述为扰动,设计了一种适用于离散时间系统的广义扩张状态观测器和相应的状态反馈控制器,实现了对网络化控制系统总和扰动的估计和补偿。2.研究了网络化控制系统的时延补偿问题。将时延引起的动态描述为网络化控制系统的加性扰动,从而将具有时延的网络化控制系统建模为一类具有加性扰动的连续时间线性系统,进而设计了时延扰动观测器和相应的稳定化状态反馈控制器,实现了时延引起的扰动的估计和补偿。3.研究了具有时变短时延影响的网络化控制系统建模和设计方法。将时变短时延影响下的网络化控制系统建模为一类具有有界加性扰动的离散时间线性系统,进而设计了带有扩张状态观测器的自抗扰控制器,实现了时延影响下的网络化系统的稳定化控制。
【关键词】：网络化控制系统 采样周期抖动 网络诱导时延 广义扩张状态观测器 自抗扰控制器
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景和意义10-14
• 1.1.1 网络化控制系统的研究背景10-13
• 1.1.2 网络化控制系统的研究意义13-14
• 1.2 网络化控制系统的基本问题14-17
• 1.2.1 网络时延14-16
• 1.2.2 采样周期抖动16
• 1.2.3 丢包16
• 1.2.4 单包传输和多包传输16-17
• 1.2.5 数据包的时序错乱17
• 1.2.6 网络调度17
• 1.3 国内外研究现状17-19
• 1.3.1 网络时延的研究现状17-18
• 1.3.2 采样周期抖动的研究现状18-19
• 1.4 自抗扰控制技术19
• 1.5 本文研究工作及内容安排19-21
• 第2章 具有采样周期抖动的网络化系统自抗扰控制21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 系统建模和问题描述21-22
• 2.3 自抗扰控制器22-27
• 2.3.1 自抗扰控制器设计22-25
• 2.3.2 闭环系统稳定性分析25-27
• 2.4 示例27-33
• 2.4.1 永磁同步电机模型27-29
• 2.4.2 仿真验证29-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 基于时延扰动观测器的网络化系统干扰观测控制34-45
• 3.1 引言34
• 3.2 系统建模与问题描述34-36
• 3.3 基于时延扰动观测器的干扰观测控制36-39
• 3.3.1 时延扰动观测器设计36-38
• 3.3.2 时延扰动观测器补偿38-39
• 3.4 示例39-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 具有时变短时延的网络化系统自抗扰控制45-54
• 4.1 引言45
• 4.2 系统建模与问题描述45-48
• 4.3 自抗扰控制器48-50
• 4.3.1 自抗扰控制器设计48-49
• 4.3.2 闭环系统稳定性分析49-50
• 4.4 示例50-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 总结与展望54-56
• 5.1 总结54
• 5.2 展望54-56
• 参考文献56-59
• 致谢59-60
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果60

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本文编号：926998