基于数据的非线性被控系统能控性分析

论文摘要

非线性系统的分析与控制是复杂控制理论中重要的基本问题,也是难点问题。对于非线性系统的研究,目前还没有形成完整、系统的理论体系,已有的一些方法存在复杂性、无层次性、准线性控制以及空间测度被破坏等方面的问题。因此,本文希望从对非线性系统的运动空间出发,建立完整的对非线性被控系统进行能控性分析的方法。本文提出了一种逼近基元模型,通过采样获取系统的数据样本,基于数据样本使用最小二乘支持向量回归方法（LS-SVR）建立逼近基元模型,用以逼近非线性系统。并在基元空间中定义了准工作基元、能控基元、能控域以及逼近基元空间的逼近基元水平截集能控性等重要概念。通过逼近基元模型建立非线性被控系统的可控转移矩阵,在可控转移矩阵的基础上,进行非线性被控系统的能控性分析。逼近基元模型将数量空间、逼近空间和符号空间联系起来,可以对非线性被控系统能控性进行有效的分析。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 控制理论的发展及其面临的挑战

1.2 非线性系统模型

1.3 非线性控制系统的分析方法及局限性

1.4 选题的目的和意义

1.5 论文所做的主要工作

第二章基于支持向量回归的系统辨识

2.1 支持向量机

2.1.1 线性可分支持向量机

2.1.2 非线性可分的支持向量机

2.2 核函数

2.3 最小二乘支持向量回归

第三章非线性被控系统模型及其能控性分析

3.1 基于数据建立被控系统的逼近基元模型

3.1.1 被控系统逼近基元模型

3.1.2 算法流程

3.2 基于系统状态空间模型建立基元转移模型

3.2.1 被控系统的基元转移模型

3.2.2 可控转移矩阵的结构

3.2.3 计算可控转移矩阵的方法

3.2.4 合成可控转移矩阵

3.2.5 算法流程

3.3 被控系统的基元能控性分析

3.3.1 基元能控性定义

3.3.2 算法流程

3.4 被控系统的逼近基元能控性分析

3.4.1 逼近基元能控性定义

3.4.2 算法流程

第四章基于逼近基元模型的实验与分析

4.1 逼近基元模型对实际系统的逼近实验

4.1.1 实验描述

4.1.2 实验分析

4.2 基于逼近基元模型的能控性分析实验

4.2.1 实验描述

4.2.2 实验分析

第五章总结与展望

5.1 论文总结

5.2 下一步工作展望

参考文献

致谢

附录攻读硕士学位期间发表的论文

基于数据的非线性被控系统能控性分析

论文摘要

论文目录

相关论文文献