几类时滞不确定系统的滑模控制

论文摘要

不确定性和时间滞后(时滞)广泛的存在于各类实际系统当中,是导致系统动态性能下降及不稳定的重要因素,所以在控制器的设计过程中,充分考虑不确定性和时滞对控制效果的影响,以增强控制器的鲁棒性,是具有十分重要的理论意义与实用价值的。滑模控制系统中的滑动模态对满足所期望的匹配条件的外部扰动与参数的不确定性具有完全鲁棒性,而且滑动模态的动态品质也可以预先进行设计,由于这些特有的优点,滑模控制成为时滞不确定控制系统鲁棒控制器设计的一种非常有效的方法,并受到各国学者的重视。本文基于鲁棒控制、自适应控制、滑模控制等理论,研究了几类时滞不确定系统的滑模控制问题。主要包括以下几个方面的内容：第1章,总结了滑模控制的发展历史和时滞不确定系统滑模控制的研究现状,给出了本文需解决的问题。第2章,研究了一类具有外部扰动以及状态和控制向量同时含有不确定项的离散时滞系统的鲁棒自适应控制,假设扰动和不确定项是范数有界的,而扰动和关于状态的不确定项的界限是不必知道的。设计了自适应控制器,保证了系统的状态能在有限的时间内到达切换面,并且最终收敛到包含原点的一个有界区域内,最后,仿真的结果说明了该方法的有效性和可行性。第3章,主要研究了一类具有扰动的时滞不确定抛物型分布参数系统的滑模控制问题。首先,在设计滑模控制器的同时给出了系统从任意初始位置出发的状态轨线到达滑模面的有限时间估计；其次,给出了滑模方程渐近稳定的充分条件；最终通过仿真实例表明了本方法可行、有效。第4章,讨论了一类具有外部扰动的时滞不确定抛物型分布参数控制系统的自适应滑模控制问题,假设扰动和不确定项是范数有界的,但是它们的界限是不必知道的；设计了自适应滑模控制器以保证系统的状态轨迹以及所有信号一致最终有界；仿真结果说明了本章所提方法的有效性与可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 滑模控制简介
• 1.2 时滞不确定系统的滑模控制研究现状
• 1.3 本文的主要研究工作
• 2 一类时滞不确定离散系统的鲁棒自适应滑模控制
• 2.1 引言
• 2.2 系统描述
• 2.3 主要结果
• 2.4 仿真算例
• 2.5 本章小结
• 3 一类时滞不确定分布参数系统的滑模变结构控制
• 3.1 引言
• 3.2 系统描述
• 3.3 主要结果
• 3.3.1 滑模控制器的设计
• 3.3.2 滑模的稳定性分析
• 3.4 仿真算例
• 3.5 本章小结
• 4 一类具有扰动的时滞不确定分布参数系统的自适应滑模控制
• 4.1 引言
• 4.2 系统描述
• 4.3 主要结果
• 4.4 仿真算例
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果