一、应用LMI设计鲁棒严格正实传递函数（论文文献综述）
任莹莹[1]（2021）在《基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究》文中认为在实际工程中,由于工况变动、外部扰动、未建模动态以及元器件老化等缘故,实际对象的精确模型很难获得,对象模型普遍存在各种形式的不确定性。同时实际控制系统中的很多信号（如地震波信号、大气湍流扰动等）只在某个或某些范围内含有较大的能量,且很多实际工程问题要求控制系统在不同频段内满足不同的性能指标,如低频跟踪性能和高频鲁棒性能等。因此,研究不确定系统的有限频域鲁棒综合问题具有重要的理论意义和应用价值。本文在前人工作的基础上,采用多项式参数依赖技术系统地研究凸多面体不确定系统在有限频域指标约束下的性能分析、控制器设计、滤波估计等问题,提出不确定系统分析和综合的新方法。具体来讲,针对凸多面体不确定系统,基于鲁棒广义Kalman-Yakubovich-Popov（KYP）引理和齐次矩阵多项式技术,构造新的有限频域鲁棒控制器和滤波器设计条件,降低现有方法的保守性,提高了控制性能和滤波性能。论文的主要研究内容如下:1.针对凸多面体不确定系统,研究有限频域状态反馈控制器设计问题。为了提高系统在有限频域内的扰动抑制性能,利用广义KYP引理描述有限频性能指标。通过引入附加松弛变量,得到了更宽松的鲁棒稳定性和有限频性能分析条件,当松弛变量取特殊值时,所提出的性能分析条件退化为已有结果。通过齐次多项式技术得到了基于矩阵不等式的控制器设计条件,在此基础上设计了一个算法用于控制器的参数求解和优化,并以卫星系统的偏航角控制为例说明了算法的有效性。2.针对离散凸多面体不确定系统,研究有限频域静态输出反馈控制器设计问题。首先,利用广义KYP引理推导出使闭环系统满足有限频域性能的充要条件,为了进一步降低保守性,利用齐次多项式技术将静态输出反馈控制器设计问题归结为BMI约束下的优化问题,该问题是一个NP-难问题。为了求解此类问题,提出一种连续逼近策略寻找更松弛的凸可行域来逼近非凸可行域,在此基础上设计了连续凸优化算法并分析了算法的收敛性。最终,将该算法应用汽车主动悬架控制系统设计,验证了算法的优越性。3.针对离散凸多面体不确定系统,研究有限频域动态输出反馈控制器设计问题。首先将动态输出反馈控制问题归结为扩展系统的静态输出反馈控制问题,借助静态输出反馈控制器设计结果,给出了基于连续凸优化的有限频域动态输出反馈控制器设计方法。考虑到连续凸优化算法作为一种启发式算法,其有效性与初始值的选取有关,给出了输出反馈下初始值优化算法。最后通过对悬架系统的主动控制,验证了动态输出反馈控制器设计方法的优越性。4.针对连续凸多面体不确定系统,研究有限频域鲁棒滤波器设计问题。首先,应用矩阵分离技术,引入额外的松弛变量实现Lyapunov矩阵与滤波器参数的解耦,并在理论上分析了当松弛变量取特殊值时,退化为已有的分析条件。借助齐次多项式技术构造矩阵不等式形式的滤波器设计条件,在此基础上,采用连续逼近策略,将当前迭代产生的最优解应用于下次迭代过程,以实现滤波器参数的优化。最后,以F-18纵向解耦模型为例,验证了该方法的有效性。5.针对离散凸多面体不确定系统,研究基于历史测量输出的扩展滤波器设计方案。与传统滤波器只利用当前时刻的测量输出不同,扩展滤波器利用一系列的输出测量值以实现当前时刻的状态估计。利用广义KYP引理推导基于历史测量输出的鲁棒稳定性和有限频性能分析条件,并利用多项式参数依赖Lyapunov矩阵改进扩展滤波器的存在条件。从理论上证明基于历史测量输出的滤波器性能优于传统滤波器。最后,通过汽车悬架系统模型验证了扩展滤波器的有效性。
李兵兵[2]（2020）在《考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计》文中研究指明随着我国电力系统规模的不断扩大,区域间的低频振荡影响着电力系统的稳定运行,制约着电网的传输能力,甚至有可能导致电力系统失稳。广域测量技术的发展,使得采用广域信号设计广域阻尼控制器应运而生,相比传统基于本地信号的电力系统稳定器,广域阻尼控制器采用远方机组的反馈信号进行阻尼控制,因此更能有效抑制区间低频振荡。实际上,大多数物理系统中都存在饱和现象,它将全局渐进稳定转化为局部渐进稳定,是控制系统中比较常见的控制约束。如果不考虑饱和问题设计控制器,则会导致执行器的输出与控制器的输出存在差异,进而影响控制系统的动态性能,对电力系统而言,控制器的饱和不仅对电力系统的暂态稳定产生不良影响,还有可能对电力系统产生干扰,影响其静态稳定。因此设计抗饱和补偿器以补偿控制器的饱和环节对维持控制器的性能具有重要的意义,它可以保证控制器即使在发生饱和时,也能够保证系统的稳定。本文围绕电力系统广域阻尼控制器的饱和问题进行了研究,主要研究工作如下:首先建立了电力系统非线性模型然后将其进行线性化,得到系统的线性化状态空间方程,在此基础上考虑饱和环节,建立了考虑饱和影响的电力系统模型。基于留数矩阵法,确定了广域阻尼控制器的安装位置以及选取了合适的广域信号。选取合适的权函数对被控电力系统进行整形,使得整形后系统的开环增益满足期望值,基于鲁棒控制器理论设计广域H∞控制器,提高电力系统阻尼,提升电力系统稳定性能。针对回路成形权函数选取困难的问题,本文采用智能优化算法对权函数进行优化。在传统粒子群优化算法的基础上,为了提高局部和全局的搜索能力,引入了模拟退火算法的操作以及遗传算法的交叉变异操作,进而提出了一种改进粒子群算法,以整形后所期望的系统性能为目标函数,对权函数的参数进行优化设计,通过仿真证明采用本文方法选取的权函数相比传统的权函数选取方法,更能满足期望的性能要求,所设计的控制器具有最优的控制效果,能显着提高系统阻尼。针对控制器的饱和环节,本文基于Lyapunov稳定理论,采用“两步法”设计抗饱和补偿器。在理想情况下设计的线性控制器的基础上,增加了一个抗饱和环节,设计抗饱和补偿器并以控制器发生饱和后的实际输出信号与没有发生饱和时的理想输出信号之间的误差为补偿器的输入,来补偿饱和环节对控制器性能造成的影响。仿真结果表明所涉及的抗饱和补偿器可以有效补偿饱和环节,使得控制器的控制性能与理想控制器性能相差不大,有效提高控制器的控制性能。
陈政权[3]（2020）在《具有扰动的一类非线性系统鲁棒故障检测与估计方法研究》文中研究说明随着现代工业化水平的迅速发展,工业设备及系统复杂度和自动化程度不断提高。如何提高系统的安全性和可靠性,减少生产过程中的财产损失和人员伤亡,成为现代工业系统中的重大问题。故障诊断技术就是通过对设备运行过程中的信息进行监测、判别、分析与决策,从而提高系统运行效率和可靠性。故障检测与估计是故障诊断中至关重要的一环。因此,故障检测与估计已经成为自动控制领域一个非常重要的研究课题。基于线性模型的故障诊断方法取得了一系列的研究成果,然而在实际的复杂自动控制系统中普遍存在外部扰动和非线性动态,具有扰动的非线性系统故障诊断逐渐成为当前的热点和难点问题。本文针对非线性扰动系统的鲁棒故障检测与估计问题进行了深入的研究。主要研究内容包括:（1）针对具有扰动的一类非线性系统的故障检测与估计问题,提出了一种鲁棒故障检测与估计观测器设计方法。首先,构建鲁棒故障检测观测器,并作为残差产生器,将该残差产生器与输入进行解耦。利用指定频域范围内的H＿性能指标描述残差对故障的敏感程度、使用H?范数描述残差对系统外部干扰的鲁棒性。使得残差产生器对故障敏感且对未知扰动及噪声鲁棒。从而抑制了噪声及扰动对残差的影响,实现故障的准确检测。其次,设计鲁棒故障估计观测器,抑制了未知扰动及系统噪声的影响,同时也抑制了故障估计误差受故障变化率的影响,从而增加了故障估计的快速性和鲁棒性;通过H?鲁棒观测器抑制后的残差信号调整估计故障。然后设计滤波器,将阈值的大小与残差范数进行比较判断是否启动滤波器,滤波器的设计使得系统鲁棒性进一步增强。最后,通过仿真验证了本文方法的有效性。（2）针对迭代学习算法在非线性系统故障检测与估计过程中存在估计误差较大和收敛速度较慢等不足的问题,提出了一种基于龙格-库塔故障估计观测器模型的自适应迭代学习算法,有效降低了故障估计误差;并引入H?性能指标,提高了故障估计观测器的收敛速度。首先设计故障检测观测器对故障进行检测,然后设计故障估计观测器,并将自适应算法与迭代学习策略相结合,使得估计故障逐渐逼近真实故障,从而实现对非线性系统中多种常见故障的精确检测与估计。最后,通过机械臂旋转关节驱动电机的执行器故障仿真验证了所提算法的有效性。（3）针对具有扰动的线性变参数广义系统的故障估计与隔离问题,提出了一种基于迭代学习算法的故障估计滤波器和鲁棒观测器的故障估计与隔离方法。该方法根据线性变参数广义多入多出系统的q个执行器故障,设计q个鲁棒观测器和故障估计滤波器。首先,假设第j个执行器故障,利用H?的方法设计相应的鲁棒观测器,使得残差信号对扰动及剩余故障鲁棒。其次,依据迭代学习算法设计故障估计滤波器。然后,将残差信号的范数与所设计滤波器的门限值相比较,判断是否启动故障估计滤波器,从而实现了故障的估计与隔离,最后通过仿真验证了所提方法的有效性。
陈嘉豪[4]（2019）在《无速度传感器感应电机系统的自适应观测器设计》文中进行了进一步梳理在全球变暖的大背景下,近年我国出台了一系列的节能减排工作方案,其中就包括了加强工业节能的目标。而感应电机作为最为广泛使用的交流电机,其运行效率的提升对最终达成节能目标的影响也就最为深远。高效能感应电机的一个发展趋势是电机的可调速化,而无速度传感器控制则是可调速电机系统兼顾性能与成本的关键技术。本论文以无速度传感器感应电机调速系统为研究对象,主要围绕无速度传感器感应电机系统的参数不确定性以及运行稳定性展开研究。绪论部分,首先回顾了无速度传感器电机系统的研究现状,将需要解决的问题归为参数不确定性问题和低速发电模式不稳定问题,并分别对二者的研究现状进行了介绍,然后回顾了本文所采用的解决以上问题的主要手段“自适应观测器设计理论”的发展过程。正文部分,第二章推导了感应电机的数学模型,分析了鼠笼感应电机电路参数中的冗余情况,给出了状态可观测性和参数可辨识性结论,并统一介绍、比较了论文中出现的所有的状态观测与参数辨识模型以及它们各自的特点与潜在问题。第三章,提出了一种基于时分复用的参数解耦自适应无速度传感器控制方法,所用模型为转子磁链电压模型和电流模型,该无速度控制方法能够在电动工况下对定、转子电阻进行在线辨识,通过实验验证了在额外的梯形波磁链幅值激励下能够实现多参数辨识,同时也验证了在一定条件下定子电阻具有的解耦可辨识性;但是,该方法在理论上需要在励磁电流中注入脉冲获取磁场定向误差用于计算滑模校正项才能保证参数收敛性,否则观测子系统只具有输入到状态稳定性;此外,该方法由于采取了时分复用的激励策略,对电机信号中的信息的利用效率较低,电阻参数收敛速率较低。第三章还提出了一种状态变量为漏磁链与转子反电势的全阶模型,并为其设计了自适应观测器,虽然该模型符合Brunovsky标准型的形式,但是未知参数的回归项中存在着未知状态,这导致了该自适应观测器稳定的一个充分条件是某个观测器系数（k2）取无穷大值;为了对电机信号中的信息进行充分利用,可以注入额外的正弦波磁链幅值激励以增强系统的参数可辨识性,从而提高电阻参数收敛的速率;但是,该方法只适用于电动工况。第四章,揭示了第三章基于漏磁-反电势模型所设计的自适应观测器的（误差动态方程的）线性化模型在发电工况下存在不稳定极点,在采用现有文献所建议的系统性的稳定性改良方法无果后,论文针对电机发电模式运行提出了一套观测器系数设计方案,拓宽了该自适应观测器在近零频运行区域的稳定运行范围,具体表现为除零频线外不存在右半平面极点,但是近零频线处系统稳定裕度下降;理论上来说,即便是采用了稳定性改善系数设计以后,该方法仍然只具有局部稳定性。第四章还讨论了一种既符合Brunovsky标准型的形式且未知参数的回归项中不存在着未知状态的状态变量选择,但是其相应的模型是非线性参数化的,即未知参数将多于三个;基于该模型,分别设计了三种不同的过参数化的线性参数化自适应观测器设计,相应的持续激励条件的阶数也都高于三阶,仿真结果表明此类设计难以保证未知参数的收敛。为了从根本上解决发电模式运行不稳定问题以及模型非线性参数化问题,第四章通过忽略误差动态方程中的高阶参数估计误差,将非线性参数化的误差动态方程化为线性参数化的误差动态方程,实现了基于一阶近似模型的稳定自适应观测器设计,实现在电动工况和发电工况下的无速度传感器控制和电阻在线辨识,且不需要根据工况来切换观测器系数;显然,该方法的局限就是其结论具有局部性,即要求定子电阻估计误差足够小。第五章讨论全局稳定性,如果假设定子电阻已知（该假设在较高转速运行时具有实际意义）,论文设计了两种全局稳定的转速自适应观测器,且可以将它们进一步扩展对转子电阻的变化在线自适应。随着自适应观测器理论的发展,一种适用于非线性参数化模型的高增益自适应观测器设计被提了出来,第五章将此设计理论应用于感应电机的非线性参数化模型,得到了一种全局稳定的,对转速、定子电阻和转子电阻自适应的观测器设计;在稳定条件的约束下,观测器系数?具有下界,同时参数自适应增益矩阵是随时间变化按照稳定条件所要求的更新规则而不断更新的;也就是说,电阻的辨识不能独立于转速进行调节,这在实验中表现为电阻参数估计的波形中出现显着的抖动,却无法人为地减小电阻的自适应增益的值。此外,也可以将电机的转速作为状态进行高增益自适应观测器设计,但是该高增益设计将在特定运行工况下出现参数低敏感性问题,这导致了参数辨识结果有偏、甚至发散;此外,该高增益设计的计算量较大,需要实时计算的状态数量多达23个。为了解决高增益自适应观测器的参数低敏感性等问题,一方面,第五章提出并验证了一种零反馈增益的降阶自然转速观测器,这说明高增益设计并不是必要的;另一方面,第五章不再采用自适应观测器对电阻参数进行在线辨识,转而提出了一套使得参数辨识独立于转速观测的参数辨识策略。论文包含了丰富的讨论,给出了转子电阻不准确情形下的间接磁场定向控制的转矩表达式,并基于该式提出了一种验证转子电阻估计结果准确性的实验;探索了感应电机全参数辨识的可行性,即除去转速、定子电阻和转子电阻之外,进一步考虑对漏电感和励磁电感的在线辨识,分析了电机参数敏感性随工况变化的变化情况,提出了敏感性重塑的思想,并通过仿真验证了其可行性;讨论了施加额外正弦磁链幅值波动激励所导致的转速脉动的削弱方法;讨论了系统状态的导数的重构方法,即状态变量滤波器和超螺旋算法;提出了一种有效减少转速暂态运行对电阻辨识的影响的时变电阻增益设计;分析了电感参数不确定性对自适应观测器的影响;对正弦稳态激励下的持续激励条件进行了分析,包括一种基于磁场定向坐标系的分析方法以及一种基于相量的分析方法,两者适用于不同的自适应观测器的参数收敛性分析;讨论了受运行转速所影响的转子电阻辨识方法及其对策;提出了一种适用于无速度传感器或无位置传感器系统的转动惯量辨识方法,所得转动惯量被用于转速观测器的实现。
王国朋[5]（2019）在《链式连接空间互联系统有限频域H∞滤波与故障检测》文中指出链式连接空间互联系统是一类具有空间分布特性的多维系统.该系统被广泛运用于诸如自动公路系统,飞行编队,卫星组网等实际问题中.另外,在实际控制问题中,考虑到被控对象自身的特点和输入信号的频谱特性,通常要求控制系统在不同频率范围满足不同的性能指标.因此,工程中的许多控制问题都可归结为有限频域性能指标的分析与综合问题.近十年发展起来的广义Kalman-Yakubovich-Popov（KYP）引理是一个较为直接和有效的处理有限频域指标的方法.该引理建立了频域方法（传递函数）与时域方法（状态空间）之间的一座桥梁,成为近年来系统与控制理论领域的研究热点之一.本文重点研究了链式连接空间互联系统的广义KYP引理,并在此基础上研究了该系统的有限频域H∞滤波以及有限频域故障检测问题.本论文的主要工作和所取得的主要研究成果如下:1.根据子系统之间的连接特性,给出了链式连接空间互联系统等价的N-D（multi-dimensional）混杂Roesser系统模型.通过将任意频率区间等价表示为复数集合,得到了N-D（连续,离散,混杂）Roesser系统在任意有限频率区域上的广义KYP引理的统一表达式.基于得到的广义KYP引理,研究了链式连接空间互联系统的有限频域H∞滤波问题.借助Finsler引理,得到了基于线性矩阵不等式（LMI）的有限频域H∞滤波器设计方法.2.利用2-D（two-dimensional）二次Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）,给出了线性2-D状态延迟Roesser系统在光滑边界条件下渐近稳定的充分条件.将广义KYP引理推广到2-D（连续,离散,连续离散）状态延迟Roesser系统,得到了该系统任意有限频率区域上的广义KYP引理的统一表达式.基于该引理,推导得到了相应模型的有限频界实引理和有限频正实引理.基于以上结论,研究了带有范数有界不确定性的2-D连续离散状态延迟Roesser系统的有限频域鲁棒H∞滤波问题.利用Finsler引理,给出了基于LMI的有限频域H∞滤波器设计方法.3.针对带有状态时滞的链式连接空间互联系统,研究了基于H/H∞性能指标的有限频故障检测观测器设计问题.将广义KYP引理推广到链式连接空间互联时滞系统,给出了该系统的广义KYP引理.基于得到的广义KYP引理并结合Finsler引理,设计了故障检测观测器来保证残差系统是光滑边界条件下渐近稳定的,对故障具有较强的敏感性和对外部扰动具有一定的鲁棒性.4.研究了带有状态时滞的链式连接空间互联系统的H∞滤波问题.基于给出的链式连接空间互联时滞系统的广义KYP引理,推导得到了该系统的有限频界实引理.随后,借助Finsler引理,提出了基于LMI的时滞相关的有限频域H∞滤波器设计方法。
吴东升[6]（2019）在《电液伺服比例力加载系统自适应算法的研究》文中研究表明电液伺服控制系统具有刚度大、功重比大以及响应快等特点,在现代工程实践中发挥具有不可替代的作用。电液力加载控制系统是电液伺服系统的重要分支,但其系统特性的局限性决定了力控系统的控制难度较大,对力控系统控制策略的研究一直都是电液伺服控制系统研究的一个重点方向。通过对国内外在电液伺服控制系统与自适应控制理论等方面的研读,本文以电液伺服比例力加载系统为研究背景,研究了基于两种不同控制思想与理论的自适应控制策略来解决电液伺服比例力加载系统未建模动态与其他不确定因素。本文首先在电液力加载系统的机理法分析建模的基础上,对系统中能对控制性能产生影响的参数进行了时域与频域的分析。设计了两种基于不同控制思想的自适应控制方法,一种是基于数据驱动控制思想与紧格式非线性系统线性化方法的无模型自适应控制算法,另一种是基于Lyapunov稳定性理论与正实引理的模型参考自适应控制算法。通过MATLAB/Simulink软件进行仿真研究发现,对于电液力加载系统模型参考自适应控制的控制效果比无模型自适应控制控制效果好,同时两种自适应算法也都优于传统的控制方式。但是在控制器结构的设计上,由于电液力加载系统为一个高阶系统,采用模型参考自适应控制时,为了简化控制器的设计,对于被控对象的数学模型需要进行降阶简化处理;而无模型自适应控制,其控制器的结构设计不依赖于被控对象,可以直接运用系统的输入输出数据来进行算法的设计。为了验证无模型自适应控制算法的控制效果,本文还通过LabVIEW软件平台设计了电液伺服比例力加载的测控系统。通过实验验证了无模型自适应控制的控制性能上都优于传统的PID控制,对缓时变与突变干扰能够使系统保持较好的鲁棒性。
李安平[7]（2018）在《不确定分数阶系统的智能控制方法研究》文中指出近年来,分数阶微积分系统的研究越来越受到学者和工程技术人员的关注,主要原因不仅仅是由于发现很多实际系统本质上是分数阶系统,而且还在于当系统的控制器采用分数阶微积分形式时,与整数阶控制器比较发现,能使得系统获得更优异的控制性能。在实际系统中由于各种外在或内部因素的影响,系统常常不可避免地存在一些不确定性。在处理整数阶不确定系统的控制问题时,智能控制方法是一种十分重要且有效的方法,已经有很多重要的成果。但是因为分数阶微积分固有的复杂性,智能控制方法并不能简单而直接地推广到分数阶系统中来,有关分数阶不确定系统的智能控制的许多问题有待进一步进行理论探讨和研究。因此,本文对分数阶不确定系统的智能控制问题进行讨论,将分数阶系统相关理论与智能控制方法相结合,寻求对分数阶不确定系统进行控制的有效方法。主要讨论的内容如下:（1）讨论了一类分数阶多输入多输出（MIMO）有干扰系统（包括RiemannLiouville定义和Caputo定义）的跟踪控制问题。利用主导输入的概念及改进的自组织模糊神经网络,将MIMO系统分解为多个单输入单输出（SISO）系统,并对未知函数项进行逼近,对网络结构和参数实现在线调节,针对Riemann-Liouville定义和Caputo定义下的两种分数阶系统分别利用间接Lyapunov方法和分数阶系统稳定方法设计控制器,获得了两个系统稳定的充分条件,使得闭环系统相关变量有界,实现了系统的跟踪控制。该方法控制器设计简单,自组织模糊神经网络参数选取容易。（2）讨论了一类不同维不同阶的分数阶混沌系统（采用Caputo定义）基于神经网络的指定性能（Prescribed Performance）广义同步方法。利用转换函数将同步误差系统转换为转换系统,根据转换函数的性质,将指定性能控制问题转化为转换系统的变量有界的控制问题。用神经网络对未知函数进行逼近,并且引入鲁棒项及逼近误差的估计来进行补偿,利用李雅普诺夫方法设计了一种自适应同步控制器,实现系统达到指定性能广义同步,即使得系统能以指定的同步速度、最大超调量等指标进行同步,同时使得整个闭环系统所有变量有界。该方法利用分数阶微分的性质,将分数阶系统转化为整数阶系统来讨论,简化了控制器设计。（3）针对一类Caputo定义下的分数阶严反馈非线性系统的跟踪控制问题,讨论基于RBF神经网络和backstepping方法的控制方法。假设系统状态变量不可测,引入滤波器对状态变量进行估计,利用RBF神经网络来近似理想的虚拟输入,设计系统控制器,使得闭环系统所有变量有界,系统的跟踪误差能渐近收敛到零。在整个控制器设计过程中避免了复杂的分数阶微分的计算,而且神经网络的在线自适应参数只采用一个,降低了控制器的计算负担。（4）对正实不确定（positive real uncertainty）分数阶系统（采用RiemannLiouville定义）的控制问题进行了讨论。首先对一类分数阶线性正实不确定系统,利用间接Lapunov方法、线性矩阵不等式（LMI）方法及奇异值（SVD）分解方法设计了状态反馈控制器、输出反馈控制器、基于观测器的反馈控制器3种控制器,给出了基于LMI的系统稳定的充分条件。然后讨论一类分数阶线性时滞正实不确定系统,设计基于观测器的控制器,获得了系统鲁棒稳定的充分条件。最后对一类含正实不确定和非线性函数未知的分数阶非线性系统（包括非等阶noncommensurate系统和等阶commensurate系统）,利用RBF神经网络结合间接Lapunov方法设计出自适应控制器,实现了分数阶非线性系统的渐近稳定。
顾颖[8]（2017）在《Lipschitz非线性系统的故障诊断方法研究》文中研究指明随着现代工业技术的飞速发展,工程控制系统的规模和复杂程度不断增加,执行器、传感器及系统内部元器件都不可避免的会发生故障。任何类型故障的发生都可能导致整个系统性能下降,甚至造成不可预期的损失。故障诊断技术的出现,为提高复杂系统的安全性和可靠性开辟了崭新的途径。考虑到实际工程系统几乎都是非线性系统,因此研究非线性系统的故障诊断问题成为一个具有重要意义的研究课题。近年来关于这类问题的研究得到了广泛的关注,但还是存在许多问题有待进一步研究。例如,对于Lipschitz非线性系统,仍然缺乏考虑故障频率范围的故障诊断方法等。本论文在总结前人工作的基础上,对Lipschitz非线性系统的故障诊断问题进行了深入地研究,涉及不同故障类型、性能指标和故障诊断观测器/滤波器的设计等内容,并将结果推广到扇区有界非线性系统。针对Lipschitz非线性系统,从时域信号角度给出有限频性能指标的定义及基于此的H/H∞故障检测方法,将结果推广到带有网络特性的非线性网络控制系统的故障检测,研究了基于事件触发机制的Lipschitz非线性网络控制系统的有限频故障检测。针对带有单故障和多故障的Lipschitz非线性系统,基于状态增广的思想,分别设计了未知输入观测器和比例积分观测器,研究了有限频故障估计问题。针对带有传感器失效故障的扇区有界非线性系统,利用多模型思想,设计了一种依赖于有限频伺服信号的故障检测方法。本文主要结果均给出理论证明,并针对倒立摆、机械臂、F404飞机发动机等实际模型进行仿真实验,仿真结果验证了本文方法的有效性。全文分为八章,每一章的主要内容如下:第一、二章系统地分析和总结了故障诊断技术和Lipschitz非线性系统研究领域的发展现状及研究方法,并给出与本文相关的一些预备知识。第三章研究了离散时间Lipschitz非线性系统有限频范围内的故障检测问题。首先基于改进的Lipschitz性能,将非线性误差动态系统转变为线性参数变化系统。随后从时域输入/输出信号角度给出了有限频H∞性能及有限频H性能指标的定义,并得到了使系统具有相应性能的充分条件。最后将故障检测问题转化成一个带有线性矩阵不等式约束的多目标优化问题。仿真算例验证了所提方法的有效性与优越性。第四章在第三章的基础上,研究了基于事件触发机制的离散时间Lipschitz非线性网络控制系统的故障检测问题。引入事件触发传输方案来减轻有限网络带宽的使用。设计了具有有限频H/H∞性能的故障检测滤波器。通过引入松弛变量,给出了具有线性矩阵不等式约束的滤波器设计条件,从而保证整个故障检测系统在有限频域具有期望的性能。与已有结果相比,所提方法不仅能够节省通信资源,而且具有更好的故障检测性能。仿真算例验证了所提方法的有效性与优越性。第五章研究了连续时间Lipschitz非线性系统有限频范围内的传感器故障估计问题。首先,采用状态增广的方法,将传感器故障增广为辅助状态向量,构造奇异系统。然后,基于改进的Lipschitz性能和有限频H∞性能,设计未知输入观测器,实现系统状态和故障的同时估计。最后以线性矩阵不等式的形式给出了具有更小保守性的观测器设计条件。与已有结果相比,所提方法不需要传感器故障的先验信息,可以适用于具有较大Lipschitz常数的Lipschitz非线性系统,而且降低了全频域设计的保守性。仿真算例验证了所提方法的有效性与优越性。第六章在第五章基础上,研究了带有多故障的离散时间Lipschitz非线性系统故障估计问题。提出了一种基于多目标的未知输入比例积分观测器设计方法。该观测器不仅可以估计系统状态和传感器故障,还可以在线自动调节出执行器故障。本章所提方法利用有限频H∞技术抑制扰动和故障对于故障估计的影响,降低了全频域设计的保守性。仿真算例验证了所提方法的有效性与优越性。第七章研究了带有传感器失效故障的扇区有界非线性系统的故障检测问题。通过将故障系统建模为多模型,并有效利用伺服信号来达到故障检测的目的。不同于已有的结果,提出的故障检测方案只建立所产生的残差和伺服信号之间的关系,使得残差信号在故障的情况下对于伺服信号敏感,而在无故障的情况下对伺服信号抑制。在这样的策略下,即使故障信号的幅值非常小,残差信号也会产生明显的区别,这保证了任意小的传感器失效故障甚至是中断故障都能被检测出来。更进一步,为了提升系统的故障检测性能,伺服信号的敏感性和抑制性都将在有限频域内刻画。仿真算例验证了所提方法的有效性与优越性。最后对全文所做的工作进行了总结,并指明了下一步研究的方向。
刘梅[9]（2017）在《线性负虚系统概念的推广及其性质研究》文中研究指明负虚系统理论,可以看做是正实系统理论的一个互补理论,正吸引着广大控制理论研究者的研究兴趣。负虚性质出现在许多实际系统中,例如,在轻阻尼或无阻尼柔性结构中,考虑力制动器的输入与位移传感器输出的传递函数满足负虚性质;同样,在直流电机中考虑电压输入与轴转动速度输出,以及电力有源滤波器电路中考虑电压输入电压输出的传递函数也满足负虚性质。负虚系统理论的一个重要贡献是提出了正反馈互联负虚系统的内稳定判据。这个负虚稳定性结果已经广泛应用于各种领域,如柔性结构的鲁棒振动控制等。尽管负虚系统的研究已经取得很大进展,但负虚系统理论仍然存在许多不足之处。例如,目前对负虚系统理论的研究大多集中在连续时间正则实有理系统,而对非正则负虚系统和离散时间负虚系统的研究不足。己有的负虚系统定义要求传递函数矩阵为正则实有理或对称传递函数矩阵,不包含非对称非正则实有理传递函数矩阵。针对这些线性负虚系统理论的不足之处,本文提出连续时间非对称非正则负虚系统和离散时间非对称负虚系统的定义,并对其性质和稳定性分析展开研究。主要研究内容可总结为以下三个方面:1.考虑负虚系统的极点配置问题,研究α-和:D-负虚系统。首先我们提出了α-负虚系统的定义。然后研究负虚系统与α-负虚系统之间的联系。通过利用广义逆,并基于线性矩阵不等式,我们推导出α-负虚引理来判断一个传递函数矩阵的α-负虚性质。其次,提出了一个判断正反馈互联负虚系统的α-稳定的充要条件,并设计了一个状态反馈控制器使得闭环系统满足α-负虚性质。最后,我们把α-负虚传递函数矩阵的概念推广到D-负虚传递函数矩阵,并展开研究。对应本文第二章内容。2.针对目前负虚系统定义存在的不足和负虚系统理论的不完善等问题,研究连续时间非正则负虚系统。首先,我们推广了实有理负虚传递函数矩阵的定义,允许传递函数矩阵为非正则,即允许无穷处有极点。然后基于四分之一解析域,提供了一个利用s-域条件判断实有理非正则负虚传递函数矩阵性质的充分条件。同时,基于负虚传递函数矩阵的最小分解理论,建立了一个新的非正则（无损）负虚传递函数矩阵和非正则（无损）正实传递函数矩阵之间的关系,并研究非对称非正则负虚系统的重要性质。本文关于非正则负虚系统的研究结果给了我们研究非正则非对称广义负虚系统的可能。对应本文第三章内容。3.针对目前负虚系统的研究集中于连续时间系统或者对称离散时间系统,研究非对称离散时间负虚系统。首先本文提出了一个新的没有对称限制的离散时间负虚传递函数矩阵的定义,并研究离散时间负虚系统的重要性质。在新的离散时间负虚系统的定义下,本文刻画了两个不同的离散时间负虚传递函数矩阵和离散时间正实传递函数矩阵之间的关系;并基于最小状态空间实现推导出两个不同的离散时间负虚引理,判断离散时间负虚性质;提出一个基于z = 1处的环增益条件来判断离散时间互联负虚系统内稳定性的充要条件。同时,通过双线性变换,刻画了离散时间负虚传递函数矩阵与连续时间负虚传递函数矩阵之间的关系。此外,本文还提出了离散时间无损负虚传递函数矩阵的定义,并系统研究了离散时间无损负虚系统的性质。对应本文第四章,第五章,第六章内容。
赵云安[10]（2016）在《不确定分数阶系统鲁棒H∞控制若干问题研究》文中进行了进一步梳理分数阶微积分是对整数阶微积分理论的自然推广,它对函数进行分数阶微分运算和分数阶积分运算。使用分数阶微积分来描述一些物理系统,能够表现出更加准确和更加简洁的优势,因此分数阶控制系统的研究已成为学术界的热点之一。与此同时,在对实际系统进行数学建模的过程中,控制系统由于各种原因（如测量精度的限制、复杂条件的简化）不可避免会存在不确定性,不确定系统的分析与综合也一直是控制理论研究的一个重点。本文将讨论不确定分数阶系统鲁棒H∞控制的若干问题。针对分数阶控制系统,考虑最常见的两种不确定类型,即多胞不确定和范数有界不确定。探讨的问题包括多胞不确定分数阶系统的鲁棒H∞控制、H∞模型降阶、鲁棒H∞滤波、以及范数有界不确定分数阶耦合系统的鲁棒H∞分散控制。具体内容如下:1.介绍了分数阶微积分的几种常见定义和分数阶控制系统的研究现状,列举了不确定控制系统几种典型的不确定表达形式,引出了不确定分数阶系统鲁棒H∞控制问题相关的预备知识。2.研究了多胞不确定分数阶系统的鲁棒H∞控制问题。借鉴整数阶系统中不确定的处理方法,以分数阶标称系统的H∞有界实引理为基础,提出了多胞不确定分数阶系统的两种H∞性能判据,给出了多胞不确定分数阶系统的两种鲁棒H∞状态反馈控制律。3.研究了多胞不确定分数阶系统的H∞模型降阶问题。基于分数阶标称系统的H∞有界实引理,将多胞不确定分数阶系统的H∞模型降阶问题转化为一组LMI条件的求解问题,给出了使增广系统传递函数满足给定H∞性能的低阶稳定模型。4.研究了多胞不确定分数阶系统的鲁棒H∞滤波问题。从系统传递函数的H∞范数定义出发,给出分数阶标称系统H∞有界实引理的另一种表达形式,利用这种表达形式,给出多胞不确定分数阶系统的全阶滤波器构造方法,并将其转化为LMI条件的可行性求解过程。5.研究了范数有界不确定分数阶耦合系统的鲁棒H∞分散控制问题。利用复矩阵正定和负定的定义,以分数阶标称系统的H∞有界实引理为基础,提出了范数有界不确定分数阶耦合系统的H∞性能判据,得到了范数有界不确定分数阶耦合系统的鲁棒H∞分散状态反馈控制律,并给出了获得更小控制器系数的LMI凸优化求解方法。
二、应用LMI设计鲁棒严格正实传递函数（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、应用LMI设计鲁棒严格正实传递函数（论文提纲范文）
（1）基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 有限频域鲁棒综合问题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 有限频域分析与综合问题 |
| 1.1.2 鲁棒综合问题 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 凸多面体不确定系统的分析和综合 |
| 1.2.2 有限频域鲁棒分析和综合 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 论文的主要内容与结构框架 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 Lyapunov稳定性条件 |
| 2.2 有限频技术 |
| 2.3 齐次多项式技术 |
| 2.4 矩阵不等式变换 |
| 3 凸多面体系统有限频状态反馈控制器设计 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 状态反馈闭环性能分析条件 |
| 3.3 保守性比较 |
| 3.4 控制器设计条件 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.6 本章小节 |
| 4 离散凸多面体系统有限频静态输出反馈控制器设计 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 静态输出反馈闭环性能分析条件 |
| 4.3 BMI约束的优化 |
| 4.4 连续凸优化算法及其收敛性分析 |
| 4.5 控制器设计条件 |
| 4.6 仿真验证 |
| 4.7 本章小节 |
| 5 离散凸多面体系统有限频动态输出反馈控制器设计 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 动态输出反馈闭环性能分析条件 |
| 5.3 现有结果的推广 |
| 5.4 控制器设计条件 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 连续凸多面体系统有限频鲁棒滤波器设计 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 滤波误差系统性能分析条件 |
| 6.3 保守性比较 |
| 6.4 序列凸近似算法 |
| 6.5 滤波器参数求解 |
| 6.6 仿真验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 离散凸多面体系统有限频扩展滤波器设计 |
| 7.1 问题描述 |
| 7.2 扩展滤波误差系统性能分析条件 |
| 7.3 保守性比较 |
| 7.4 扩展滤波器求解 |
| 7.5 单调性分析 |
| 7.6 仿真验证 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 本文小结 |
| 8.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 广域阻尼控制研究现状 |
| 1.2.2 抗饱和补偿器研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 考虑饱和影响的电力系统模型 |
| 2.1 电力系统线性化模型 |
| 2.1.1 同步发电机数学模型 |
| 2.1.2 励磁系统数学模型 |
| 2.2 饱和的相关定义 |
| 2.3 饱和非线性环节处理 |
| 2.3.1 扇形条件 |
| 2.3.2 线性微分包处理法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于改进粒子群算法的广域H_∞控制器设计 |
| 3.1 线性矩阵不等式概述 |
| 3.1.1 LMI定义 |
| 3.1.2 LMI标准问题 |
| 3.1.3 LMI在控制问题中的应用 |
| 3.2 基于留数矩阵法的广域控制回路选择 |
| 3.2.1 电力系统中的留数指标 |
| 3.2.2 电力系统广域控制回路选择 |
| 3.3 H_∞回路成形控制技术 |
| 3.3.1 H_∞控制原理 |
| 3.3.2 回路成形控制技术 |
| 3.3.3 改进粒子群算法选取权函数 |
| 3.3.4 H_∞控制器设计 |
| 3.4 仿真算例 |
| 3.4.1 系统分析 |
| 3.4.2 广域H_∞控制器设计 |
| 3.4.3 非线性仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于Lyapunov稳定理论的抗饱和补偿器设计 |
| 4.1 抗饱和控制策略 |
| 4.1.1 抗饱和控制思想 |
| 4.1.2 抗饱和控制的框架 |
| 4.1.3 吸引域分析 |
| 4.2 抗饱和补偿器设计 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.3.1 执行器饱和环节对控制器性能的影响 |
| 4.3.2 考虑饱和影响的广域H_∞控制器 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）具有扰动的一类非线性系统鲁棒故障检测与估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 故障诊断技术简介 |
| 1.2.1 故障诊断方法分类 |
| 1.2.2 故障诊断步骤 |
| 1.2.3 故障诊断性能指标 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文的结构安排 |
| 2 鲁棒故障诊断的理论基础 |
| 2.1 LMI理论基础介绍 |
| 2.1.1 线性矩阵不等式的一般表示 |
| 2.1.2 线性矩阵不等式的相关引理及定义 |
| 2.2 鲁棒性能分析基础介绍 |
| 2.3 迭代学习算法及龙格-库塔算法介绍 |
| 2.3.1 迭代学习控制律 |
| 2.3.2 龙格-库塔算法简介 |
| 2.4 非线性系统介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 具有扰动的非线性系统鲁棒故障检测与估计观测器设计 |
| 3.1 具有扰动的非线性系统描述 |
| 3.2 具有扰动的闭环非线性系统H_/H?故障检测观测器设计 |
| 3.2.1 故障检测观测器模型建立 |
| 3.2.2 观测器参数求解 |
| 3.2.3 自适应阈值的设计 |
| 3.2.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.3 具有扰动的非线性系统鲁棒故障估计观测器设计 |
| 3.3.1 鲁棒观测器设计 |
| 3.3.2 观测器参数设计 |
| 3.3.3 故障估计滤波器的设计 |
| 3.3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于自适应迭代学习算法的一类非线性系统故障检测与估计 |
| 4.1 非线性系统描述 |
| 4.2 非线性系统故障检测与估计问题 |
| 4.2.1 故障检测观测器设计 |
| 4.2.2 故障估计观测器设计 |
| 4.2.3 学习增益矩阵设计 |
| 4.3 仿真模型设计与结果分析 |
| 4.3.1 仿真模型设计 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 具有扰动的LPV广义系统鲁棒故障估计与隔离 |
| 5.1 系统描述 |
| 5.2 鲁棒故障估计与隔离 |
| 5.3 LPV系统故障估计滤波器设计 |
| 5.4 仿真实验分析 |
| 5.4.1设计执行器1的故障估计与隔离观测器1 |
| 5.4.2设计执行器2的故障估计与隔离观测器2 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）无速度传感器感应电机系统的自适应观测器设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 缩写、符号清单、术语表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高效能调速感应电机系统 |
| 1.1.2 无速度传感器感应电机系统 |
| 1.2 无速度传感器感应电机系统研究现状 |
| 1.3 无速度传感器控制的低速发电模式镇定方法综述 |
| 1.4 无速度传感器感应电机系统多参数辨识方法综述 |
| 1.5 自适应观测器设计理论回顾 |
| 1.6 研究目标、技术难点和章节安排 |
| 第2章 感应电机的数学模型 |
| 2.1 感应电机的数学模型 |
| 2.2 感应电机状态的可观测性 |
| 2.3 感应电机参数的可辨识性 |
| 2.3.1 感应电机的参数化与等效电路 |
| 2.3.2 基于非线性系统状态可观测性理论的分析 |
| 2.3.3 基于自适应观测器理论的分析 |
| 2.3.4 基于参数敏感性的分析 |
| 2.4 感应电机的状态观测与参数辨识模型 |
| 2.4.1 经典全阶模型 |
| 2.4.2 磁链的电压模型和电流模型 |
| 2.4.3 Brunovsky型漏磁-反电势模型 |
| 2.4.4 Brunovsky型非线性参数化感应电机模型 |
| 2.4.5 一种不依赖于(电阻)参数的坐标变换 |
| 2.4.6 一种依赖于参数的坐标变换 |
| 2.4.7 Brunovsky型非线性参数化的六阶感应电机模型 |
| 2.4.8 同质项具有“轻度”非线性的六阶感应电机模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于自适应观测器的感应电机无速度传感器控制与多参数辨识策略 |
| 3.1 基于时分复用的定、转子电阻和转速辨识方法 |
| 3.1.1 自适应观测器设计基础 |
| 3.1.2 电阻和转速的可辨识性 |
| 3.1.3 基于时分复用的解耦参数自适应策略 |
| 3.1.4 仿真结果 |
| 3.1.5 一些实际考虑 |
| 3.1.6 实验结果 |
| 3.2 基于漏磁-反电势模型的定、转子电阻和转速辨识方法 |
| 3.2.1 以漏磁和反电势为状态的感应电机模型 |
| 3.2.2 自适应观测器设计 |
| 3.2.3 校正项的启发式设计 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.2.5 完整的控制系统 |
| 3.2.6 实验结果 |
| 3.2.7 讨论 |
| 3.3 感应电机全参数辨识策略探索 |
| 3.3.1 感应电机的全参数自适应设计 |
| 3.3.2 参数敏感性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 发电运行不稳定问题与过参数化问题 |
| 4.1 基于漏磁-反电势模型的自适应观测器的发电运行稳定性 |
| 4.1.1 转速ω和定子电阻r_s联合辨识的稳定性 |
| 4.1.2 速度观测的稳定性 |
| 4.1.3 转速ω观测的实用稳定性(Practical Stability) |
| 4.1.4 实验结果 |
| 4.1.5 讨论 |
| 4.2 经典自适应观测器设计与过参数化问题 |
| 4.2.1 过参数化的数学模型 |
| 4.2.2 Zhang的设计 |
| 4.2.3 Kudva& Narendra的设计 |
| 4.2.4 Marino& Tomei的设计 |
| 4.2.5 过参数化的问题 |
| 4.2.6 仿真结果 |
| 4.3 局部稳定的基于坐标变换和回归项重设计的参数自适应律设计 |
| 4.3.1 基于误差模型的自适应观测器设计 |
| 4.3.2 实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 自适应观测器的全局稳定性 |
| 5.1 全局稳定的转速自适应观测器 |
| 5.1.1 转速回归项已知的感应电机模型 |
| 5.1.2 全局稳定的速度自适应观测器设计 |
| 5.1.3 无速度传感器慢反转试验的实验结果 |
| 5.1.4 讨论 |
| 5.2 全局稳定的非线性参数化的自适应观测器设计 |
| 5.2.1 基于(i_s,χ)模型的非线性参数化自适应观测器 |
| 5.2.2 非线性参数化动态方程 |
| 5.2.3 应用于非线性参数化模型的自适应观测器设计 |
| 5.2.4 持续激励条件分析 |
| 5.2.5 仿真结果 |
| 5.2.6 实验验证 |
| 5.2.7 对二阶持续激励条件的讨论 |
| 5.2.8 正弦稳态激励下的各电量的表达式 |
| 5.3 高增益自适应观测器及其参数低敏感性问题 |
| 5.3.1 高增益转速观测器 |
| 5.3.2 定、转子电阻的自适应机制 |
| 5.3.3 仿真结果 |
| 5.3.4 讨论 |
| 5.4 基于电压模型和自然转速观测器的状态观测与参数辨识方案 |
| 5.4.1 基于电压模型的磁链观测 |
| 5.4.2 转速估计方法 |
| 5.4.3 转子电阻辨识方法 |
| 5.4.4 定子电阻辨识方法 |
| 5.4.5 无速度传感器系统中的转动惯量辨识 |
| 5.4.6 实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 附录 A 从绕组函数出发的感应电机数学建模 |
| A.1 绕组函数的概念 |
| A.2 电感计算 |
| A.3 任意速坐标系的定义 |
| A.4 任意速坐标系下的绕组函数 |
| A.4.1 定子绕组的等价d-q绕组 |
| A.4.2 转子导条和端环的等价d-q绕组 |
| A.5 电压方程和磁链方程 |
| A.6 机械动态方程和电磁转矩 |
| 附录 B 实验平台配置情况介绍 |
| B.1 实验配置 |
| 附录 C 漏磁-反电势模型的自适应观测器的稳定性分析 |
| C.1 稳态线性化误差模型 |
| C.2 式(3-43)的稳定性证明 |
| C.3 电动工况下定、转子电阻辨识的稳定性验证 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 发表文章目录 |
（5）链式连接空间互联系统有限频域H∞滤波与故障检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 链式连接空间互联系统的研究意义及现状 |
| 1.2 有限频域分析的研究意义及现状 |
| 1.3 有限频域H_∞滤波的研究背景及现状 |
| 1.4 有限频域故障检测方法的研究背景及现状 |
| 1.5 本文的结构安排及创新点 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 链式连接空间互联系统 |
| 2.2 本文使用的符号 |
| 3 链式连接空间互联系统的有限频域H_∞滤波 |
| 3.1 链式连接空间互联系统的N-D表示及其广义KYP引理 |
| 3.2 有限频域H_∞滤波 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 有限频H_∞滤波器设计 |
| 3.3 仿真实例 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不确定2-D连续离散状态延迟系统有限频域鲁棒H_∞滤波 |
| 4.1 2-D状态延迟Roesser系统稳定性分析 |
| 4.2 2-D状态延迟Roesser系统的广义KYP引理 |
| 4.3 不确定2-D连续离散状态延迟系统有限频域鲁棒H_∞滤波 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 有限频鲁棒H_∞滤波 |
| 4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 链式连接空间互联时滞系统有限频域故障检测观测器设计 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 链式连接空间互联时滞系统广义KYP引理 |
| 5.3 有限频故障检测观测器设计 |
| 5.4 仿真实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 链式连接空间互联时滞系统有限频域H_∞滤波 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 有限频H_∞滤波 |
| 6.3 仿真实例 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要工作 |
| 7.2 今后的研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）电液伺服比例力加载系统自适应算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 液压力控制系统的国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3 自适应控制理论的发展与应用 |
| 1.3.1 无模型自适应控制 |
| 1.3.2 模型参考自适应控制 |
| 1.4 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 电液力加载系统的数学建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电液力加载系统的数学建模 |
| 2.2.1 系统建模的假设条件 |
| 2.2.2 阀控缸数学模型的建立 |
| 2.2.3 电液伺服比例阀的数学模型 |
| 2.2.4 比例放大器的数学模型 |
| 2.2.5 力传感器的数学模型 |
| 2.3 电液力加载系统的参数确定与控制性能分析 |
| 2.3.1 开环增益对力加载系统控制性能的影响 |
| 2.3.2 负载质量对力加载系统控制性能的影响 |
| 2.3.3 负载刚度对力加载系统控制性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电液伺服比例力加载系统无模型自适应控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无模型自适应控制的理论基础 |
| 3.2.1 动态线性化技术 |
| 3.2.2 基于CFDL的 SISO无模型自适应控制 |
| 3.2.3 基于PFDL的 SISO无模型自适应控制 |
| 3.2.4 基于FFDL的 SISO无模型自适应控制 |
| 3.3 电液力加载系统MFAC算法结构设计与稳定性分析 |
| 3.3.1 CFDL-MFAC算法结构设计 |
| 3.3.2 CFDL-MFAC算法稳定性分析 |
| 3.4 电液比例力加载系统MFAC算法的Simulink仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电液伺服比例力加载系统模型参考自适应控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Narendra稳定自适应控制理论基础 |
| 4.2.1 Lyapunov稳定性理论 |
| 4.2.2 正实传递函数 |
| 4.3 Narendra稳定自适应控制 |
| 4.3.1 系统的问题表述 |
| 4.3.2 相对阶次为1 时的Narendra控制器结构 |
| 4.3.3 自适应控制律推导 |
| 4.4 电液比例力加载系统MRAC算法的Simulink仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于Lab VIEW的自适应控制算法实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备与实验方案的简介 |
| 5.2.1 实验设备的主要组成 |
| 5.2.2 实验总体方案的设计 |
| 5.3 基于LabVIEW测控方案的设计 |
| 5.3.1 LabVIEW简介 |
| 5.3.2 程序前面板设计 |
| 5.3.3 程序框图设计 |
| 5.4 实验结果的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）不确定分数阶系统的智能控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 分数阶系统发展概述 |
| 1.3 分数阶系统的稳定性研究概述 |
| 1.3.1 分数阶系统稳定性的研究 |
| 1.3.2 分数阶不确定系统稳定性的研究 |
| 1.3.3 基于智能控制方法的分数阶不确定系统稳定性研究 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 本文的组织 |
| 第2章 基本原理 |
| 2.1 分数阶微积分的定义与性质 |
| 2.1.1 定义 |
| 2.1.2 性质 |
| 2.2 分数阶系统稳定性 |
| 2.3 分数阶微分的数值计算 |
| 2.4 模糊系统 |
| 2.5 RBF神经网络 |
| 2.6 模糊神经网络 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 基于自组织模糊神经网络的分数阶非线性MIMO系统的控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述及基本假设 |
| 3.3 自组织模糊神经网络 |
| 3.4 基于自组织模糊神经网络的鲁棒控制器的设计 |
| 3.5 稳定性分析 |
| 3.5.1 分数阶微分采用RL定义 |
| 3.5.2 分数阶微分采用Caputo定义 |
| 3.6 数值仿真 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 基于神经网络的不同维不同阶分数阶混沌系统的指定性能广义同步 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 基于神经网络的指定性能广义同步控制器的设计 |
| 4.4 稳定性分析 |
| 4.5 数值仿真 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 基于BACKSTEPPING和神经网络的分数阶非线性系统跟踪控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于神经网络的BACKSTEPPING鲁棒控制器的设计 |
| 5.3 稳定性分析 |
| 5.4 数值仿真 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 分数阶正实不确定系统的智能控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 一类分数阶线性正实不确定系统的稳定性和控制 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 分数阶线性正实不确定系统控制器设计 |
| 6.2.3 数值仿真 |
| 6.3 基于观测器的一类分数阶线性时滞正实不确定系统的鲁棒控制 |
| 6.3.1 问题描述 |
| 6.3.2 分数阶线性时滞正实不确定系统基于观测器的控制器设计 |
| 6.3.3 数值仿真 |
| 6.4 一类分数阶非线性正实不确定系统的智能控制 |
| 6.4.1 问题描述 |
| 6.4.2 基于神经网络的控制器设计和稳定性分析 |
| 6.4.3 数值仿真 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究成果总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间完成的学术论文目录 |
| 附录B 攻读学位期间参与的科研项目目录 |
| 致谢 |
（8）Lipschitz非线性系统的故障诊断方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 故障诊断技术研究综述 |
| 1.2.1 故障诊断的基本概念 |
| 1.2.2 故障诊断的基本方法 |
| 1.3 非线性系统故障诊断研究现状 |
| 1.4 Lipschitz非线性系统研究现状 |
| 1.4.1 Lipschitz非线性系统概述 |
| 1.4.2 Lipschitz非线性系统故障诊断研究现状 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 预备知识 |
| 2.1 一些引理 |
| 2.2 本文使用的符号 |
| 第三章 Lipschitz非线性系统的有限频故障检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统描述和问题形成 |
| 3.2.1 系统描述 |
| 3.2.2 基于LPV方法的误差动态系统 |
| 3.2.3 问题形成 |
| 3.3 故障检测观测器设计 |
| 3.3.1 扰动抑制条件 |
| 3.3.2 故障敏感条件 |
| 3.3.3 稳定性条件 |
| 3.3.4 故障检测观测器设计 |
| 3.4 阈值计算 |
| 3.5 仿真算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于事件触发机制的Lipschitz非线性网络控制系统故障检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统描述及问题形成 |
| 4.2.1 系统描述 |
| 4.2.2 基于LPV方法的滤波误差系统 |
| 4.2.3 问题形成 |
| 4.3 故障检测滤波器设计 |
| 4.3.1 故障敏感条件 |
| 4.3.2 扰动抑制条件 |
| 4.3.3 稳定性条件 |
| 4.3.4 滤波器设计 |
| 4.4 阈值计算 |
| 4.5 仿真算例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 连续时间Lipschitz非线性系统传感器故障估计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统描述和问题形成 |
| 5.2.1 系统描述 |
| 5.2.2 故障估计观测器 |
| 5.2.3 问题形成 |
| 5.3 有限频H_∞故障估计观测器设计条件 |
| 5.3.1 低频H_∞故障估计观测器设计条件 |
| 5.3.2 中频H_∞故障估计观测器设计条件 |
| 5.3.3 高频H_∞故障估计观测器设计条件 |
| 5.4 仿真算例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 离散时间Lipschitz非线性系统执行器和传感器同时故障估计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统描述及问题形成 |
| 6.2.1 系统描述 |
| 6.2.2 多故障估计观测器 |
| 6.2.3 问题形成 |
| 6.3 主要结果 |
| 6.4 仿真算例 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 带有传感器失效故障的扇区有界非线性系统的故障检测 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 预备知识和问题描述 |
| 7.2.1 系统模型 |
| 7.2.2 故障模型 |
| 7.2.3 带有伺服输入的故障检测滤波器 |
| 7.2.4 预备定义 |
| 7.2.5 问题描述 |
| 7.3 主要结论 |
| 7.3.1 伺服输入敏感条件 |
| 7.3.2 伺服输入抑制条件 |
| 7.3.3 扰动抑制条件 |
| 7.3.4 滤波器设计 |
| 7.4 阈值计算 |
| 7.5 仿真算例 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 论文的主要研究成果 |
| 8.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 作者简介 |
（9）线性负虚系统概念的推广及其性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 负虚系统的产生背景 |
| 1.1.2 负虚系统的研究意义 |
| 1.1.3 负虚系统与正实系统的区别 |
| 1.2 负虚系统的研究现状 |
| 1.2.1 负虚系统定义的推广 |
| 1.2.2 不确定负虚系统的鲁棒性能分析及负虚性质的判定方法 |
| 1.2.3 负虚协同控制及负虚输出反馈控制器设计问题 |
| 1.2.4 广义负虚系统及其他 |
| 1.2.5 负虚系统理论的应用 |
| 1.3 当前研究存在的不足 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 α-和D-负虚系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 α-负虚传递函数矩阵 |
| 2.3 α-负虚引理 |
| 2.4 状态反馈控制器设计 |
| 2.5 D-负虚系统 |
| 2.6 验证例子 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 非正则负虚系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非正则负虚传递函数矩阵 |
| 3.3 负虚传递函数矩阵性质 |
| 3.4 负虚与正实传递函数矩阵的关系 |
| 3.5 非最小实现负虚引理 |
| 3.5.1 预备知识 |
| 3.5.2 主要结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 离散时间负虚系统的性质及稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 离散时间负虚传递函数矩阵 |
| 4.3 离散时间负虚与离散时间正实传递函数矩阵的关系 |
| 4.4 离散时间负虚引理 |
| 4.5 离散时间互联负虚系统的稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 正实与负虚系统的双线性变换关系 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 离散时间正实传递函数矩阵 |
| 5.3 离散时间负虚传递函数矩阵的双线性变换 |
| 5.4 负虚系统离散化性质的保持性 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 离散时间无损负虚系统 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 离散时间无损负虚传递函数矩阵 |
| 6.3 离散时间无损负虚引理 |
| 6.4 仿真验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（10）不确定分数阶系统鲁棒H∞控制若干问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 分数阶系统简介 |
| 1.1.1 分数阶微积分的定义 |
| 1.1.2 分数阶系统的研究现状 |
| 1.2 不确定系统简介 |
| 1.3 预备知识 |
| 1.3.1 分数阶系统的稳定性和H_∞性能指标 |
| 1.3.2 相关定义和引理 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 1.5 小结 |
| 第二章 多胞不确定分数阶系统的鲁棒H_∞控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多胞不确定分数阶系统的鲁棒H_∞控制问题描述 |
| 2.3 多胞不确定分数阶系统的H_∞性能判据 |
| 2.4 多胞不确定分数阶系统的鲁棒H_∞状态反馈控制 |
| 2.5 仿真实例 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 多胞不确定分数阶系统的H_∞模型降阶 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多胞不确定分数阶系统的H_∞模型降阶问题描述 |
| 3.3 多胞不确定分数阶系统的H_∞模型降阶 |
| 3.4 仿真实例 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 多胞不确定分数阶系统的鲁棒H_∞滤波 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多胞不确定分数阶系统的鲁棒H_∞滤波问题描述 |
| 4.3 多胞不确定分数阶系统的鲁棒H_∞滤波 |
| 4.4 仿真实例 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 范数有界不确定分数阶耦合系统的H_∞分散控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 范数有界不确定分数阶耦合系统的H_∞分散控制问题描述 |
| 5.3 范数有界不确定分数阶耦合系统的H_∞性能判据 |
| 5.4 范数有界不确定分数阶耦合系统的H_∞分散状态反馈控制 |
| 5.5 仿真实例 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间完成的学术论文 |
| 攻读学位期间申请的专利 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
四、应用LMI设计鲁棒严格正实传递函数（论文参考文献）
- [1]基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究[D]. 任莹莹. 北京科技大学, 2021(02)
- [2]考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计[D]. 李兵兵. 东北电力大学, 2020(01)
- [3]具有扰动的一类非线性系统鲁棒故障检测与估计方法研究[D]. 陈政权. 河南大学, 2020(02)
- [4]无速度传感器感应电机系统的自适应观测器设计[D]. 陈嘉豪. 浙江大学, 2019(04)
- [5]链式连接空间互联系统有限频域H∞滤波与故障检测[D]. 王国朋. 南京理工大学, 2019(06)
- [6]电液伺服比例力加载系统自适应算法的研究[D]. 吴东升. 燕山大学, 2019(03)
- [7]不确定分数阶系统的智能控制方法研究[D]. 李安平. 湖南大学, 2018(06)
- [8]Lipschitz非线性系统的故障诊断方法研究[D]. 顾颖. 东北大学, 2017(01)
- [9]线性负虚系统概念的推广及其性质研究[D]. 刘梅. 中国科学技术大学, 2017(09)
- [10]不确定分数阶系统鲁棒H∞控制若干问题研究[D]. 赵云安. 上海交通大学, 2016