基于趨近律方法的滑?刂破髟O(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2025-05-12 19:51
滑?刂疲⊿liding Mode Control,SMC)是變結(jié)構(gòu)控制方法的主要代表,近幾?年來受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,基于SMC的理論研究和工程應(yīng)用探索是現(xiàn)代控制科學(xué)的一個(gè)重要分支。通常情況下,滑模控制方法令被控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)隨當(dāng)前切換函數(shù)值的正負(fù)按開關(guān)特性變化,以迫使系統(tǒng)狀態(tài)依照事先預(yù)定的滑動(dòng)模態(tài)軌跡運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)的滑動(dòng)模態(tài)是可以獨(dú)立設(shè)計(jì)的,不受系統(tǒng)參數(shù)變化的影響;處于滑動(dòng)模態(tài)中的系統(tǒng)狀態(tài)與滿足匹配條件的參數(shù)攝動(dòng)、外界擾動(dòng)等因素均無關(guān),具有不變性。因此,滑模控制的顯著優(yōu)點(diǎn)是其具有的強(qiáng)魯棒特性和低模型依賴性。盡管具有許多良好的特性,SMC在實(shí)際使用中依然面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,滑?刂破鞅旧砭哂械拈_關(guān)特性和執(zhí)行器的物理慣性約束難以維持系統(tǒng)狀態(tài)一直處于滑動(dòng)模態(tài)中,導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生抖振、狀態(tài)收斂耗時(shí)久。其次,控制器的實(shí)現(xiàn)通常需要借由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成,有限的系統(tǒng)采樣頻率將導(dǎo)致SMC在連續(xù)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮。因此,如何減小滑?刂破髟谶B續(xù)系統(tǒng)中的抖振,使系統(tǒng)狀態(tài)得以收斂,離散滑模控制(Discrete Sliding Mode Control,DSMC)系統(tǒng)有哪些獨(dú)特的性質(zhì),在兩類時(shí)間系統(tǒng)中如何設(shè)計(jì)控制器...
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)滑?刂蒲芯
1.2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)滑?刂蒲芯
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 預(yù)備知識(shí)
2.1 滑?刂扑枷
2.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)滑?刂
2.2.1 滑動(dòng)模態(tài)的存在和到達(dá)條件
2.2.2 趨近律方法設(shè)計(jì)滑?刂破
2.3 離散時(shí)間系統(tǒng)滑模控制
2.3.1 ZOH采樣下的離散系統(tǒng)表征及特性
2.3.2 準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)的定義及到達(dá)條件
2.3.3 基于趨近律的離散滑?刂破
2.4 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)時(shí)間線性系統(tǒng)抗干擾滑?刂撇呗
3.1 引言
3.2 模型介紹分析
3.2.1 PMSM模型
3.2.2 ELS控制框架
3.3 基于新趨近律的PMSM轉(zhuǎn)速控制方案
3.3.1 一種新型非線性滑模趨近律
3.3.2 滑模擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
3.3.3 改進(jìn)的ELS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4 基于滑模觀測(cè)器的無感PMSM位置估計(jì)方案
3.4.1 滑模觀測(cè)器與正弦型鎖相環(huán)
3.4.2 改進(jìn)滑模觀測(cè)器與正切型鎖相環(huán)
3.5 仿真檢驗(yàn)
3.5.1 改進(jìn)的ELS控制效果檢驗(yàn)
3.5.2 無感PMSM位置觀測(cè)效果檢驗(yàn)
3.6 本章小結(jié)
第四章 連續(xù)非線性系統(tǒng)有限時(shí)間收斂滑模控制器設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)描述
4.3 一種改進(jìn)型趨近律設(shè)計(jì)
4.3.1 參數(shù)調(diào)節(jié)方案
4.3.2 趨近律對(duì)比分析
4.4 滑模切換函數(shù)選取
4.5 控制器設(shè)計(jì)
4.6 仿真檢驗(yàn)
4.6.1 呂氏系統(tǒng)
4.6.2 超混沌系統(tǒng)
4.7 本章小結(jié)
第五章 離散時(shí)間線性系統(tǒng)抖振壓縮滑?刂破髟O(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)描述
5.3 基于有界擾動(dòng)的的離散滑?刂破髟O(shè)計(jì)
5.3.1 趨近律及控制器設(shè)計(jì)
5.3.2 被控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析
5.4 基于擾動(dòng)觀測(cè)的離散滑?刂破髟O(shè)計(jì)
5.4.1 改進(jìn)型趨近律及控制律設(shè)計(jì)
5.4.2 被控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析
5.5 數(shù)值仿真
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目
攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):4045151
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)滑?刂蒲芯
1.2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)滑?刂蒲芯
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 預(yù)備知識(shí)
2.1 滑?刂扑枷
2.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)滑?刂
2.2.1 滑動(dòng)模態(tài)的存在和到達(dá)條件
2.2.2 趨近律方法設(shè)計(jì)滑?刂破
2.3 離散時(shí)間系統(tǒng)滑模控制
2.3.1 ZOH采樣下的離散系統(tǒng)表征及特性
2.3.2 準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)的定義及到達(dá)條件
2.3.3 基于趨近律的離散滑?刂破
2.4 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)時(shí)間線性系統(tǒng)抗干擾滑?刂撇呗
3.1 引言
3.2 模型介紹分析
3.2.1 PMSM模型
3.2.2 ELS控制框架
3.3 基于新趨近律的PMSM轉(zhuǎn)速控制方案
3.3.1 一種新型非線性滑模趨近律
3.3.2 滑模擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
3.3.3 改進(jìn)的ELS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4 基于滑模觀測(cè)器的無感PMSM位置估計(jì)方案
3.4.1 滑模觀測(cè)器與正弦型鎖相環(huán)
3.4.2 改進(jìn)滑模觀測(cè)器與正切型鎖相環(huán)
3.5 仿真檢驗(yàn)
3.5.1 改進(jìn)的ELS控制效果檢驗(yàn)
3.5.2 無感PMSM位置觀測(cè)效果檢驗(yàn)
3.6 本章小結(jié)
第四章 連續(xù)非線性系統(tǒng)有限時(shí)間收斂滑模控制器設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)描述
4.3 一種改進(jìn)型趨近律設(shè)計(jì)
4.3.1 參數(shù)調(diào)節(jié)方案
4.3.2 趨近律對(duì)比分析
4.4 滑模切換函數(shù)選取
4.5 控制器設(shè)計(jì)
4.6 仿真檢驗(yàn)
4.6.1 呂氏系統(tǒng)
4.6.2 超混沌系統(tǒng)
4.7 本章小結(jié)
第五章 離散時(shí)間線性系統(tǒng)抖振壓縮滑?刂破髟O(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)描述
5.3 基于有界擾動(dòng)的的離散滑?刂破髟O(shè)計(jì)
5.3.1 趨近律及控制器設(shè)計(jì)
5.3.2 被控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析
5.4 基于擾動(dòng)觀測(cè)的離散滑?刂破髟O(shè)計(jì)
5.4.1 改進(jìn)型趨近律及控制律設(shè)計(jì)
5.4.2 被控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析
5.5 數(shù)值仿真
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目
攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):4045151
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