离散系统的变结构控制

论文摘要

变结构控制的突出优点是其滑动模态具有不变性,即它和系统的摄动无关,与外界干扰也无关,因而引起了控制界的极大关注,并且在连续时间系统中已得到了很大的发展。由于采样周期的存在,离散系统的变结构控制问题与连续系统有很大的差异。抖动是阻碍离散变结构控制应用的主要障碍。因此,本论文主要研究了离散时间系统的变结构控制问题,提出了两种削弱抖动的方法,极大地改善了系统的稳态性能。论文的主要内容包括:第1章,介绍了离散时间系统变结构控制研究概况。第2章,论述了离散时间系统变结构控制的基本概念、原理和方法;分析了传统离散趋近律的抖动问题,给出了系统稳态抖动的范围。第3章,针对离散时间系统的变结构控制,对离散趋近律进行了研究,给出了新的改进的离散趋近律,提出了时变的准滑动模态带。由于时变准滑动模带的带宽递减并趋于零,从而消除了系统的抖动,因而极大地改善了系统的稳态性能,使系统在有限时间内趋近原点。仿真结果与已有结果进行比较后,表明了本文方法的可行性和有效性。第4章,讨论了离散时间系统的变结构控制问题,基于衰减控制提出了组合衰减指数趋近律,并且给出了组合时变衰减幂次趋近律.理论分析表明本文方法能够使系统抖动以指数幂次逐渐衰减,从而不但消除了稳态抖动而且使系统具有良好的动态性能,保证了闭环系统的渐近稳定.仿真结果证明了本文方法的有效性.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 离散时间系统变结构控制的研究概况
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第2章 离散时间系统变结构控制理论
• 2.1 引言
• 2.2 离散时间系统的变结构控制
• 2.2.1 切换函数和切换面
• 2.2.2 到达条件
• 2.2.3 等效控制
• 2.2.4 准滑动模态
• 2.2.5 准滑动模态的稳定性
• 2.3 离散趋近律抖动分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 离散时间系统变结构控制的改进趋近律
• 3.1 引言
• 3.2 单输入离散时间系统
• 3.3 改进的离散趋近律
• 3.4 多输入离散时间系统
• 3.5 仿真研究
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于衰减控制的离散变结构控制
• 4.1 引言
• 4.2 预备知识或问题描述
• 4.3 衰减指数控制
• 4.3.1 衰减指数控制和衰减指数趋近律
• 4.4 时变衰减幂次趋近律
• 4.4.1 时变衰减幂次趋近律
• 4.5 仿真算例
• 4.6 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