检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：高庆中国科学技术大学

学位级别：博士

Takagi-Sugeno (T-S)模糊模型是一种非线性系统建模与控制的极为有效的工具,因其具有相对简单的模型结构以及对非线性函数的良好逼近性能。对于任意给定非线性系统,通过构建其T-S模糊逼近模型,原非线性系统的稳定性分析与控制器设计问... 详细信息

Takagi-Sugeno (T-S)模糊模型是一种非线性系统建模与控制的极为有效的工具,因其具有相对简单的模型结构以及对非线性函数的良好逼近性能。对于任意给定非线性系统,通过构建其T-S模糊逼近模型,原非线性系统的稳定性分析与控制器设计问题能够利用传统的线性系统控制技术有效解决。但是最近的研究结果表明,常用T-S模糊模型只能用于逼近仿射类非线性系统。换句话说,大部分已有的基于常用T-S模糊模型的方法只能应用于仿射类非线性系统。如何基于T-S模糊模型去处理在实际中更加广泛存在的非仿射类非线性系统,仍是一个亟待解决的难题。本文将针对确定/随机非仿射类非线性系统提出一些基于T-S模糊模型的鲁棒镇定的新方法。研究重点将集中在确定/随机非仿射类非线性系统的通用函数逼近,通用模糊模型以及通用模糊控制器等问题上。这几个问题在模糊控制领域的一些重要的综述性文章中已被列为开放性问题,在现有文献中很少有比较系统的结果。本文所提出的方法主要优点在于,(i)控制器设计能够通过求解一组线性矩阵不等式完成,从而能够利用成熟的凸优化技术有效解决;(ii)相比大部分已有结果,本文所研究的非线性系统更为广泛。首先,基于一种广义T-S模糊模型,我们研究了非仿射类非线性系统的通用模糊模型问题和通用模糊控制器问题。我们首先证明了这类T-S模糊模型具有通用函数逼近性能。利用这一性质,我们证明了,在一些充分条件满足的情况下,这类T-S模糊模型是非仿射类非线性系统的通用模糊模型。然后,基于这类T-S模糊模型,我们提出了一种非仿射类非线性系统的鲁棒模糊镇定控制器的设计方法。最后,我们给出了两类非仿射类非线性系统的通用模糊控制器结论,并提供了系统的构建通用模糊控制器的方法。其次,我们将研究重点集中到Ito型随机非仿射类非线性系统的通用模糊模型问题和通用模糊控制器问题。我们首先系统地讨论了随机模糊逻辑系统的底层机制,并给出了一种具有新的随机模糊规则的随机广义T-S模糊模型。然后我们证明了这类随机广义模糊模型具有通用函数逼近性能。利用这一性质,我们证明了,在一些充分条件满足的情况下,这类随机模糊模型是随机非仿射类非线性系统的通用模糊模型。然后,基于这类随机广义T-S模糊模型,我们提出了一种随机非仿射类非线性系统的鲁棒模糊镇定控制器设计方法。最后我们给出了两类随机非仿射类非线性系统的通用模糊控制器结论,并提供了系统的构建通用模糊控制器的方法。然后我们的研究重点转移到了更为复杂的确定/随机非仿射类非线性系统的模糊滑模控制问题上。这类确定/随机非仿射类非线性系统由确定/随机T-S模糊时滞模型描述。已有文献中的大部分模糊滑模控制方法都基于一些非常严苛的假设。在本文中,我们提出了一种新的动态模糊滑模控制方法,去除了这些假设。使用一类动态模糊滑模控制器,滑模面能够在有限时间内到达,且相应滑动动态(sliding motion)的稳定性能由一组线性矩阵不等式的求解保证。此后,我们讨论了非仿射类非线性系统的通用模糊积分滑模控制器问题。已有文献中的大部分模糊积分滑模控制方法都假设T-S模糊模型的所有子系统具有相同的输入增益矩阵。我们提出了一种新的动态模糊积分滑模控制方法,去除了这一苛刻的假设。利用一类动态模糊积分滑模控制器,我们给出了两类非仿射类非线性系统的通用模糊积分滑模控制器问题结论,并提供了系统的构建通用模糊积分滑模控制器的方法。最后,我们进一步讨论了随机非仿射类非线性系统的通用模糊积分滑模控制器问题。我们提出了一种新的针对随机T-S模糊模型的动态模糊积分滑模控制方法,去除了已有结果中所需要的两个非常苛刻的假设。结果表明,通过使用一种新的动态模糊积分滑模控制器,闭环系统的状态轨迹能够自初始时间几乎必然地保持在积分滑模面上,且相应的滑动动态的随机稳定性能够由一组线性矩阵不等式的求解保证。利用这类动态模糊积分滑模控制器,我们给出了两类随机非仿射类非线性系统的通用模糊积分滑模控制器问题结论,并提供了系统的构建通用模糊积分滑模控制器的方法。

关键词： T-S模糊模型非仿射类非线性系统通用函数逼近通用模糊模型通用模糊控制器滑模控制积分滑模控制动态滑模控制器通用模糊积分滑模控制器线性矩阵不等式时延鲁棒控制

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基于动态滑模的起重机位置控制系统设计

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起重运输机械 2008年第12期 63-68页

作者：曹玲芝李春文苗维普陈华英河南省信息化电器重点实验室郑州轻工业学院电气学院郑州市东风路5号450002

给出了起重机电机负载系统的数学模型,以此模型为基础,采用动态滑模控制理论,分别设计了系统的磁链动态滑模控制器和位置动态滑模控制器,考虑到系统转子磁链无法直接测量,设计了转子磁链观测器;为保证动态滑模面的物理可实现性,对系统... 详细信息

给出了起重机电机负载系统的数学模型,以此模型为基础,采用动态滑模控制理论,分别设计了系统的磁链动态滑模控制器和位置动态滑模控制器,考虑到系统转子磁链无法直接测量,设计了转子磁链观测器;为保证动态滑模面的物理可实现性,对系统的不确定干扰设计了自适应律,进行自适应估计。仿真结果表明系统具有较好的动态性能,较高的位置控制精度及对干扰具有良好的鲁棒性。

关键词：起重机动态滑模控制器磁链观测器自适应估计

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基于神经网络的压电粘滑驱动器模型优化及控制

基于神经网络的压电粘滑驱动器模型优化及控制

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作者：范飘长春工业大学

学位级别：硕士

纳米定位技术作为纳米科学的重要研究方向，微纳米级定位精度的精密定位装置及相关技术已广泛应用于扫描电子显微镜、生物医疗科学和微机电系统等领域。由于压电粘滑驱动器具有结构紧凑、稳定性好、重复定位精度高等优点，常被应用于纳... 详细信息

纳米定位技术作为纳米科学的重要研究方向，微纳米级定位精度的精密定位装置及相关技术已广泛应用于扫描电子显微镜、生物医疗科学和微机电系统等领域。由于压电粘滑驱动器具有结构紧凑、稳定性好、重复定位精度高等优点，常被应用于纳米定位领域。然而在实际应用中，受到压电陶瓷材料特性和工作原理的影响，导致压电粘滑驱动器的输入信号和输出位移之间呈现复杂的非线性特性，存在稳态定位误差，抗干扰能力差等问题，影响了定位平台的控制精度。为解决以上问题，本文以压电粘滑驱动器平台为研究对象，设计纳米精密定位平台的闭环定位控制，实现高精度、长行程的定位控制目标。具体研究内容包括以下几个方面：　　研究压电粘滑驱动原理及非线性特性。通过分析粘滑驱动的工作原理，深入探究压电粘滑驱动器的非线性特性，为建立准确的数学模型提供理论依据。基于MATLAB和LabVIEW搭建压电粘滑驱动定位系统，分析系统的各种非线性影响因素，作为后续模型建立和控制器设计的必要基础。　　建立压电粘滑驱动器动力学模型。为了准确地描述压电粘滑驱动器的运动过程，对比分析各种迟滞模型和摩擦模型，根据驱动器实际情况选择合适的模型建立压电粘滑驱动器综合动力学模型。利用MATLAB软件对该动力学模型进行仿真分析，为下一步压电粘滑驱动器的闭环控制器设计提供准则，并验证所建立综合动力学模型的准确性。　　设计闭环定位控制实验方案。针对驱动器的运动特性设计宏微结合控制器，在宏运动阶段采用步进模式控制，微运动阶段采用扫描模式控制。为实现微运动阶段对目标的高精度定位控制，提出一种基于RBF神经网络的动态滑模控制器，采用Lyapunov稳定性理论分析压电粘滑驱动定位系统的稳定性。为解决整个控制系统中存在的时间延迟问题，提出朗伯W函数优化闭环控制系统的控制器参数。最后，通过实验平台验证宏微定位控制方法的可行性和有效性。

关键词：纳米定位系统压电粘滑驱动器动力学模型闭环定位控制动态滑模控制器 RBF神经网络朗伯W函数

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基于动态滑模函数的球形机器人稳定平台控制

引用

机电产品开发与创新 2013年第1期26卷 3-5页

作者：张天石孙汉旭叶平北京邮电大学自动化学院北京100876

论文针对北京邮电大学自主研制的球形机器人BYQ-7b,依靠内部驱动单元产生的偏心力以及惯性力来保证球体的运动。为了保证球形机器人的内部平台在运动过程中能够平稳可控,研究一种球形机器人的稳定平台控制方法。基于拉格朗日方程建立球... 详细信息

论文针对北京邮电大学自主研制的球形机器人BYQ-7b,依靠内部驱动单元产生的偏心力以及惯性力来保证球体的运动。为了保证球形机器人的内部平台在运动过程中能够平稳可控,研究一种球形机器人的稳定平台控制方法。基于拉格朗日方程建立球形机器人的动力学模型,通过对模型的线性化处理,提出了一种基于动态滑模函数的控制方法,保证系统输出信号精确跟踪期望值,使球形机器人的内部能够快速形成一个稳定平台。最后通过仿真验证了该控制器的有效性。

关键词：自动控制技术球形机器人动力学模型动态滑模控制器

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