一、基于模糊系统的非线性连续系统自适应调节器（论文文献综述）
宫庆德[1]（2021）在《Flyback型开关电源数字化设计与实现》文中提出市面常用的一类光伏晶硅板输出在30VDC左右,此类电源并不能直接应用于所有电子设备。若电子设备的使用电压为其它伏值时,需要对该电源进行电能变换。本文采用反激变换器（Flyback）实现30VDC-5VDC的电能变换,供光伏系统相关设备直接使用。对于闭环控制的开关电源系统而言,一般的线性控制策略对参数变化非常敏感,使得系统易振荡、稳态精度低且动态性能弱,很难满足系统的性能要求。在此背景下,高精度的非线性数字控制策略逐渐应用到直流-直流（DC-DC）变换器的控制中。本文围绕Flyback变换器进行研究,构建了基于自适应模糊-DPID非线性控制策略,论文主要工作如下:（1）分析了Flyback变换器电路拓扑的工作原理,采用状态空间平均法建立了该变换器在连续及断续工作模式下的交流小信号模型。（2）分析了PID控制策略,利用Matlab-sisotool工具箱,通过改变控制器零极点的方式得到了频域性能指标最优时的控制器传递函数;对PID进行了离散化处理,采用零极点匹配映射法与后向差分法相结合的一种方式反向推出控制器结构,完成了参数整定。（3）在Matlab/Simulink软件平台下,分别对功率级反激电路,控制级的DPID、数字脉冲宽度调制器（DPWM）以及模数转换器（ADC）模块进行了建模和调试;详细介绍了在Matlab-FIS软件环境下基于查找表方式的模糊（Fuzzy）算法设计过程以及所做的相应工作,包括偏差变化率模块、模糊子集、模糊推理规则查找表等的设计过程;利用Matlab的模糊规则观测器观测了模糊算法的设计效果,实现了预期设计要求。（4）针对DPID算法与自适应模糊算法单独使用时的不足,本文给出了基于查找表方式的自适应Fuzzy-DPID控制策略,并进行了具体的设计说明与数值仿真。根据控制系统的内部运行机制,完成了自适应Fuzzy-DPID控制系统的层次化设计,可实现在状态机时序控制下控制器各子模块的有序配合运行;由频率特性分析及在Matlab/Simulink中进行的系统综合仿真来看,各项指标均已达到了设计要求;最后选取设计所需的现场可编程逻辑门阵列（FPGA）、ADC芯片及其它电路器件,完成了电源硬件系统设计。
莫理莉[2]（2020）在《基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制》文中指出表面式永磁同步电机是凸极式永磁同步电机的特例,这类电机的转矩仅和q轴电流成线性关系而与d轴电流无关,其控制模型简单,在机器人、航空航天、精密数控机床和伺服系统等领域应用广泛。表面式永磁同步电机还是一个多输入、强耦合、非线性、变参数的复杂对象,当电机系统存在外部扰动和内部参数摄动时,常规控制方法鲁棒性不强,无法满足高性能控制的要求。滑模变结构控制具有对系统数学模型精确度要求不高、对系统参数摄动和外部扰动不敏感,具有鲁棒性优点,使得它非常适合用在表面式永磁同步电机控制系统。电机的速度和位置控制,一直是电机控制算法研究与应用的热点,本文以滑模变结构控制理论为基础,对表面式永磁同步电机速度和位置控制策略进行研究,主要研究内容如下:（1）阐述了表面式永磁同步电机及其控制系统的发展历史和它中国民经济领域的应用领域的重要地位,为本文相关研究工作明确立论的社会意义。（2）在对滑模变结构控制的基本思想及发展现状进行概述的基础上,详细介绍本文用到的滑模变结构控制设计方法,作为本文相关研究工作的理论基础。（3）针对表面式永磁同步电机速度滑模控制系统存在内部参数摄动或外部负载扰动时,抖振严重,制约了系统动稳态性能提高的问题,将积分滑模变结构控制结合模糊控制算法用于该系统,削除抖振,增强系统鲁棒性,消除静差;为解决模糊滑模控制器中由于存在积分环节和限流环节会造成Windup现象的问题,参考改进的Anti-reset Windup思路,在控制器中加入抗饱和环节,改进控制器结构,消除Windup现象,进一步提高系统的动稳态性能。（4）针对表面式永磁同步电机位置追踪控制系统中常常被机械因素制约系统性能提高,尤其是当系统存在参数摄动或负载扰动时,常规控制很难在保持良好鲁棒性同时保证位置跟踪的快速响应性问题,将非奇异终端滑模变结构控制与反步控制算法结合应用到电机位置跟踪控制系统,实现在增强系统的鲁棒性的同时使得系统保持追踪的快速响应性。（5）前面两种算法在控制过程,均是把外部扰动及系统参数摄动作用视作零,依靠滑模系统的鲁棒特性来维持系统稳定,然而,在复杂环境下的控制系统中,外部扰动及系统参数摄动对电机控制系统精度提高的制约作用是不可忽视的,针对这个问题,提出一种滑模变结构控制结合滑模扰动观测器的复合控制策略。这种复合控制策略把外部扰动及系统参数摄动一起实时观测并反馈到控制系统中,通过对扰动的及时补偿,有效减少内外部扰动造成的电机速度的跳动,提高系统的控制精度。（6）机械位置传感器不仅增加电机控制系统的体积和成本,还增加系统结构复杂性,甚至严重影响了系统的可靠性和安全性,因此,用算法取代机械位置传感器是有必要的。本文针对一般的滑模观测器观测器为消除抖振引入低通滤波器环节会造成相位滞后的问题,提出一种新型二阶滑模观测器取代位置传感器,这种新型滑模观测器没有低通滤波环节,不存在相位滞后问题,还可以提高观测器的观测精度和控制系统的鲁棒性。
范思嘉[3]（2020）在《基于自适应动态规划的非线性系统容错控制》文中认为随着科技的进步,系统逐渐复杂化、系统的规模也越来越庞大。也因此,系统故障的发生更加频繁,而系统故障可能导致系统性能下降甚至系统不稳定,从而造成财产损失甚至危害人身安全。所以,容错控制的研究具有十分重要的意义,而自适应动态规划方法的加入可以使系统在系统发生故障时仍能保持一定的性能。本文基于自适应动态规划方法针对非线性系统的容错控制问题研究了如下内容:（1）针对一类存在执行器故障的非线性系统的跟踪问题,首先对系统进行变换,基于无故障的原系统及参考轨迹设计出控制器的稳态部分,将最优跟踪控制问题转化为最优镇定控制问题;然后设计了一种新的性能指标函数,在常规性能指标函数中增加了体现执行器故障的部分,并设计自适应律以估计执行器故障;利用神经网络的逼近性能,采用含有单隐含层的神经网络构成评价网络,通过梯度下降方法更新神经网络权值从而对性能指标函数进行逼近,并由评价网络得到近似最优的反馈部分控制器;证明了神经网络权值估计误差一致最终有界及闭环系统的一致最终有界性;通过数值仿真验证了控制器的有效性。（2）针对一类存在执行器故障及有界干扰的非线性系统跟踪问题,首先对系统进行变换,利用系统模型及参考轨迹信息设计出控制器的稳态部分,将最优跟踪控制问题转化为最优镇定控制问题;然后设计了体现跟踪误差、控制器输入及执行器故障的性能指标函数,通过自适应律估计执行器故障;利用神经网络的逼近性能,采用含有单隐含层的神经网络构成评价网络,通过梯度下降方法更新神经网络权值从而对性能指标函数进行逼近,并由评价网络直接得到近似最优的控制器;在反馈控制部分增加了干扰补偿控制器以应对干扰对系统带来的影响;证明了神经网络权值估计误差一致最终有界及闭环系统跟踪误差的一致最终有界性;通过数值仿真验证了控制器的有效性。（3）针对一类存在传感器故障的非线性系统镇定问题,设计状态观测器估计系统状态,证明了估计误差一致最终有界;然后利用神经网络对性能指标函数进行逼近,并由评价网络直接得到近似最优的控制器;证明了神经网络权值估计误差一致最终有界及闭环系统状态轨迹的一致最终有界性;通过数值仿真验证了控制器的有效性。
丁一波[4]（2020）在《吸气式高超声速飞行器有限时间控制方法研究》文中认为吸气式高超声速飞行器因其高速度、大射程、快响应的特点,具有重大的军事价值与潜在的经济价值。但是,相较于传统飞行器,吸气式高超声速飞行器强非线性、气推耦合、参数不确定、静不稳定等特性都对其控制系统设计带来了巨大的挑战。因此,本文针对高超声速飞行器爬升段与巡航段的控制问题进行深入研究,重点解决:外界扰动抑制问题、执行机构故障容错问题、控制饱和抑制问题和跟踪误差性能与进气条件约束问题。主要研究内容包括:首先介绍了吸气式高超飞行器的几何构型、外形参数与飞行任务剖面,并定义所需坐标系及其转换关系,然后基于飞行动力学与空气动力学分别构建刚体动力学方程、飞行器各表面气动力与吸气式发动机模型。最后通过近似拟合,给出飞行器曲线拟合模型及相关参数,为后续章节控制系统设计奠定基础。为了解决吸气式高超声速飞行器:强非线性、静不稳定、气推耦合、参数摄动等诸多因素带来的控制难点,并有效抑制外界扰动影响,基于高阶滑模理论设计了一种自适应高阶超螺旋控制器。首先应用反馈线性化将飞行器模型转化为仿射非线性形式,并利用非线性反馈解决气推解耦问题;其次引入精确鲁棒微分器实时估计跟踪误差向量的导数信息,解决气动参数摄动问题;然后基于坐标膨胀理论完成自适应高阶超螺旋控制器设计。该控制器可依据跟踪误差的数值随外界扰动变化动态调整自身控制增益,自主增强鲁棒性与响应速度,无需已知外界扰动的上界信息即可保证系统跟踪误差的有限时间收敛,同时避免增益过度估计引发的抖振现象。针对高超声速飞行器在外界复杂飞行环境与极高气动热影响下,易发生执行机构故障的容错控制需求,设计了鲁棒固定时间滑模控制器。首先基于快速固定时间高阶调节器设计了非奇异的快速固定时间积分滑模面,相比传统高阶调节器,该方案能够实现更快的响应速度并避免复杂的参数调节。然后配合具有二阶滑模收敛特性的连续固定时间类超螺旋趋近律,保证滑模变量及其导数同时收敛。最后采用一致收敛观测器实时估计包含突变执行机构故障在内的集总扰动,并在控制器中做前馈补偿,有效削弱抖振现象,同时增强容错性能。通过三个部分的组合,新型控制器能够保证故障系统跟踪误差实现固定时间高精度快速收敛。针对高超声速飞行器执行机构（气动舵与燃油当量比）幅值受限问题,设计了自适应抗饱和有限时间控制器。首先基于功能分解将飞行器拆分为速度和高度两个子系统,分别设计动态逆与反步控制器。在高度子系统反步控制器中引入迭代固定时间微分器实时估计虚拟控制的导数,用于解决项目爆炸问题,同时实现有限时间收敛。然后针对执行机构约束提出了自适应固定时间抗饱和补偿器。当执行机构饱和时,补偿器用于驱使系统快速退出饱和区域;当执行机构不再饱和时,补偿器附加变量固定时间精确收敛,避免影响原本闭环系统的收敛特性。相比传统方案,该补偿器进一步缩短了系统饱和时间,同时提升了系统跟踪误差的收敛速度与收敛精度。针对高超声速飞行器跟踪误差瞬态性能约束与发动机进气条件约束问题,设计了约束描述性能控制器。首先提出新型设定时间性能函数用于限定跟踪误差的瞬态与稳态性能。相比传统方法,新型方案可保证性能函数在设定时刻精确收敛至稳态值,同时可灵活调整函数初始收敛速率。然后将速度与高度受约束跟踪误差进行无约束转换,通过控制转化误差有界满足原始跟踪误差的描述性能约束。在高度子系统中,为指令滤波反步法设计了新型固定时间滤波器,通过对攻角跟踪误差进行描述性能处理并对虚拟控制进行限幅,能够限定攻角变化幅值范围,满足吸气式超燃冲压发动机的进气需求。
张磊[5]（2020）在《电磁主动隔振系统建模与控制方法研究》文中研究指明大型设备和精密仪器在运行时,产生的振动不仅会对周围环境造成影响,还会降低自身性能。为了保证设备和仪器的正常运转,各种隔振系统和振动控制方法已经被开发出来用于振动控制。电磁主动隔振系统因为刚度和阻尼可变、可控性灵活、控制方法多样、响应速度快等优点近年来得到重点关注,开始应用于机械加工装备、精密仪器和机械系统等领域。本文在查阅和分析国内外相关研究现状的基础上,对电磁隔振系统的内部元件优化与系统设计、非线性分析与建模、电磁隔振系统控制策略、多隔振单元并联的电磁隔振系统控制问题进行了深入研究。论文的主要工作如下:（1）基于COMSOL仿真软件,对隔振元件设计进行了参数优化,在对常见的主动隔振系统模型进行分析的基础上,设计了一种简单、合理的电磁主动隔振系统结构。基于COMSOL仿真数据和实验数据,建立了电磁隔振系统中电磁力与线圈电流和间隙之间的非线性关系。针对电磁隔振系统的控制模型建立困难问题,根据电磁力与控制电流和间隙的关系,结合隔振单元的力学过程,提出了基于数据和机理的建模方法。为了验证提出的建模方法的有效性,应用常规PID控制器对电磁主动隔振系统进行仿真和实验。仿真和实验结果验证了隔振系统建模方法的有效性和主动控制的可实现性。（2）提出了一种基于等效刚度和阻尼系数的控制方法,根据隔振系统动态性能指标的期望范围,计算得到电磁力的等效刚度系数和阻尼系数的范围,并利用遗传算法在该范围内计算最优的等效刚度和等效阻尼系数,从而避免PID控制器的参数整定问题。通过拟合电磁力与线圈电流和间隙之间的非线性关系表达式,从而建立线圈电流与等效刚度和阻尼系数之间的关系,实现控制线圈电流满足隔振系统动态性能指标的目的。此外,为了实现电磁隔振系统的变参数控制,减小系统的最大超调量和振荡次数,借助分段控制思想,提出了基于分段等效刚度和阻尼系数的控制方法,实现在每个控制时刻采用最优的控制参数,解决系统时域性能中超调量和稳定时间的冲突。仿真和实验结果表明,基于等效刚度和阻尼系数的控制方法可以获得较为理想的系统动态性能指标,而基于变参数控制的分段等效刚度和阻尼系数的控制方法不仅可以减小系统的稳定时间,还可以保证电磁隔振系统和负载具有平稳性。（3）以电磁隔振系统的状态空间表达式为基础,提出了基于线性二次型调节器和协同小生境遗传算法的电磁隔振系统控制方法,实现隔振单元控制电流的优化控制目的。针对LQR控制器中目标函数的权值取值问题,提出利用协同小生境遗传算法计算最优参数,通过计算目标函数得到最优控制电流。为了实现电磁隔振系统的时变控制,在每个控制时刻根据实际情况获得不同的最优控制参数,进一步提高最优控制器的性能,提出了基于滚动时域控制和协同变染色体长度遗传算法的电磁隔振系统控制方法。针对RHC控制器中目标函数的参数取值问题,提出了一种基于协同变染色体长度的遗传算法,利用染色体的长度来代表并优化预测水平和控制水平,染色体的大小来代表并优化位移变化量以及电磁力的权重。根据得到的最优权值矩阵,求解目标函数获得每个时刻的最优控制变量。仿真和实验以及与状态反馈控制方法的对比仿真验证了所提出的主动控制方法均可以有效地控制振动,使电磁隔振系统和被隔振体具有平稳性。（4）针对单个隔振单元隔振范围和隔振力受限问题,设计了多隔振单元并联的电磁隔振系统,并提出了多隔振单元并联系统的LQR和RHC控制器。对于多隔振单元并联系统的LQR和RHC控制问题,根据建立的多隔振单元并联的电磁隔振系统模型,将多单元控制性能指标转换为目标函数,并分别利用协同小生境遗传算法和协同变染色体长度遗传算法对目标函数中的权值矩阵进行优化。仿真和实验结果表明基于所提出的目标函数的主动控制方法对可以有效地控制振动,保证多个隔振单元在受到扰动后具有相同的运动轨迹,使多隔振单元并联的电磁隔振系统和被隔振体保持平稳性,减小耦合振动对双隔振单元并联系统的影响。
张楠[6]（2019）在《抽水蓄能机组调速系统非线性模型参数辨识及优化控制研究》文中提出随着我国能源结构由化石能源向非化石能源的不断转换,作为一种重要的可再生清洁能源,抽水蓄能电站承担着电网调峰调频等重要任务。此外,近年来风光等间歇性能源大量接入电网,其波动性使电网的稳定运行受到了严重威胁,抽水蓄能电站作为一种重要的储能技术能有效抑制风光等间歇能源对电网的影响,因此,有必要加快抽水蓄能电站的开工建设,促进我国能源结构的深化调整,以保障电网安全稳定运行。然而,抽水蓄能电站正朝着高水头、大单机容量、复杂过水系统、超长引水管道方向发展,其控制问题极为复杂,亟待针对其优化控制难题,探索新的理论与技术。抽水蓄能电站调速系统的精确建模是系统动态过程仿真、稳定性分析、机组故障诊断、参数辨识和控制优化等研究工作的基础。传统的PID控制器在面对复杂调速系统时仍存在着一些局限性,控制器参数优化和新型控制器设计是改善系统控制性能的有效手段。在此背景下,针对调速系统建模和控制优化所面临的关键科学问题和技术难点,本文进行了系统深入的研究。以数学建模、系统辨识和智能优化算法为理论支撑,建立了调速系统精细化模型,以此为基础,围绕分数阶PID、控制器参数优化、多目标优化控制、模糊模型辨识和广义预测控制器设计开展了深入的研究,并取得了一定理论与应用成果。本文的主要工作和创新性成果包括:（1）深入研究了抽水蓄能机组调速系统复杂非线性特性,建立了调速系统各关键部件数学模型。针对水泵水轮机“S”特性所带来的插值多值性和仿真迭代不收敛等问题,提出采用对数投影法和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线进行处理,有效缓解了“S”特性区域曲线的交叉、重叠和扭卷现象。根据不同的研究需求,搭建了调速系统线性仿真模型、非线性仿真模型和数值仿真模型,为后续调速系统参数辨识和控制优化奠定了模型基础。（2）为实现调速系统的精确建模,获得系统当前实际模型参数,在深入研究基于智能优化算法参数辨识理论的基础上,提出一种结合精英引导策略、自适应万有引力常数衰减因子、变异操作和弹性球边界处理策略的改进引力搜索算法（mixed-strategy based gravitational search algorithm,MS-GSA）,建立了基于MS-GSA的参数辨识方法,实现了调速系统高精度建模。（3）提出并设计了调速系统分数阶PID控制器（FOPID）,取代传统整数阶PID控制器。针对分数阶PID控制器的参数整定问题,研究采用改进引力搜索算法（CGGSA）进行控制器参数优化,获得机组当前工况最优控制器参数,三种水头下机组频率扰动实验结果表明,CGGSA-FOPID控制器在不同水头下均具有更好的控制效果,显着改善了机组的动态性能。（4）抽水蓄能机组调速系统由于受到外部环境和工况变化的影响,单一固定的控制器参数无法保证机组在不同工况下的最优运行。本文在深入研究多目标建模及其优化算法的基础上,基于不同工况下系统的动态性能指标构建多目标函数,引入分数阶PID控制器,建立了基于改进多目标粒子群优化算法分数阶PID控制器多工况多目标优化控制策略,多组实验结果表明,本文所提出的多工况控制策略,显着提高了机组对环境和工况变化的适应性。（5）研究了基于T-S模糊模型辨识抽水蓄能机组调速系统广义预测控制方法,基于建立的调速系统数值仿真模型,结合T-S模糊模型辨识理论,建立了基于离线辨识和在线辨识相结合的调速系统瞬时线性化CARIMA模型,实现了机组广义预测控制器设计,与传统PID控制器相比,具有更好的控制性能。
沈俊辉[7]（2019）在《基于模糊控制的容错控制技术及其应用》文中研究指明T-S模糊模型在非线性系统中有着重要的地位。它不仅简化了非线性系统控制器的设计过程,而且提供了一套完整的分析非线性系统的方法。因此,对T-S模糊模型的分析具有十分重要的地位。在实际系统中,往往会有各种故障的发生。如果不对存在隐患的系统进行可靠的容错设计,则可能会带来巨大的人力物力上的损失。因此,本文在T-S模糊模型的框架下设计的容错控制算法具有十分重要的理论意义和应用价值。首先,本文针对T-S模糊模型控制器设计中的保守性的问题,采用了前提不匹配的隶属度函数的形式,为设计人员提供了更为灵活的控制器设计方法。在此基础上,考虑了系统遭受调节器效率损失的情形,对其设计了一套容错控制算法。使得系统在已知上下边界的调节器效率损失故障发生时,仍然能够保持预先设定好的性能指标,并给出了一个仿真例子说明算法的可行性。其次,为了进一步的降低控制器设计的保守性,研究了局部稳定的控制器设计方法,为前面的系统设计了一个能够在预先设定好的集合范围内保持稳定的控制器的形式。然后将该方法用到前面的容错控制框架中的标称系统的设计中,得到局部稳定的调节器效率损失下的容错控制系统。然后,由于实际系统可能同时遭受多个故障,所以研究来了系统在调节器加性误差和传感器误差以及外界干扰下的容错控制算法。为此设计了一个自适应的模糊观测器,用来同时观测系统的状态和系统的故障系数,并通过仿真例子说明所设计的算法可以得到很好的状态估计值和故障系数的估计值。最后,在近空间飞行器的T-S模糊模型下对前面设计的算法一一进行了验证。分别对近空间飞行器在调节器效率损失下的容错控制算法,局部稳定的调节器效率损失下的容错控制算法,以及调节器加性误差和传感器加性误差同时存在时的容错控制算法进行了仿真。最后得到了理想的结果。
张鑫[8]（2019）在《微小型飞行器强化学习控制方法研究》文中指出微小型制导弹药是一类典型的微小型飞行器,具有尺寸小、便于携带、精度高、附带损伤小等特点,可装备于无人机或单兵作战,将在未来战争中起到重要作用。在微小型制导弹药的控制中,最优控制作为姿态控制的一种基本策略,可以通过最小化性能指标,获得具有最优性能的调节器或跟踪器。但在设计控制器时,通常需要建立准确的系统模型,而在实际飞行过程中,由于环境的影响及制导弹药自身的变化,导致控制模型不易获取或具有很强的非线性,因而不易求得控制策略。本研究对人工智能（Artificial Intelligence）技术在传统飞行器控制中的应用进行探索。以微小型制导弹药为研究对象,利用强化学习（Reinforcement Learning）方法对其制导与控制进行研究。首先建立微小型制导弹药的动力学模型。利用绝对导数与相对导数的关系得到弹体运动方程组,进而对其线性化得到弹体俯仰通道短周期运动状态方程,主要考虑攻角及俯仰角速率两个状态变量。讨论常用的强化学习方法,并选择Actor-Critic结构进行控制器设计。其次研究线性二次型控制问题。针对跟踪控制,建立增广矩阵并引入折扣代价函数（Discounted Performance Function）,推导得到折扣代数黎卡提方程（Discounted Algebraic Riccati Equation）。利用Actor-Critic结构及策略迭代方法,在系统状态矩阵未知的情况下求解最优控制解。与直接求解ARE方程的结果进行对比,分别验证了强化学习方法可以得到二次型最优跟踪器及调节器,并讨论了设计最优调节器时,代价函数的权值设置对状态收敛速度及精度的影响。最后考虑输入量受限的情况,将其等效为带有饱和控制器的非线性系统。建立非二次型代价函数及跟踪哈密尔顿-雅可比-贝尔曼（Hamilton-Jacobi-Bellman）方程,并给出离线策略迭代算法。利用神经网络近似非线性值函数,求得近似最优解。利用数值仿真得到带有饱和控制器的微小型制导弹药的近似最优跟踪控制策略,验证了强化学习方法设计跟踪器的有效性。
李淑琦[9]（2019）在《基于非周期采样的随机模糊系统稳定性及其控制研究》文中提出在实际系统及其外部环境中,随机因素随处可见,并且对系统的动力学行为产生影响。因此,将随机因素作为其内部驱动因素的It（?）随机模型,可以很好地反映自然与社会工程领域系统的演变规律,因而被采纳。同时,随着科技的不断发展,实际的受控对象的结构或参数通常具有高维、时变、高度非线性、强耦合以及时滞等的复杂特性。由于能够以任意精度去逼近非线性系统,并利用线性系统的相关理论去有效地分析非线性系统的相关性能,T-S模糊模型一经提出就引起了学术界的广泛关注,并被应用于工业工程实践中。此外,由于计算机技术的不断革新,将计算机作为控制器的数字控制器方式,具有精度高、稳定性好等诸多优势,已成为近年来科学研究与工程应用中的热点课题。受上述思想的启发,本文以随机非线性系统为研究对象,借助T-S模型的分析方法,以采样地模糊控制为实现方式,研究了随机非线性系统基于非周期采样的稳定性以及相关控制问题。本文的主要研究成果和创新点总结如下:1.论述随机模糊模型与采样控制的研究背景及意义,分别从It（?）随机系统、时滞问题、T-S模糊模型及其控制、采样控制、模糊采样控制的研究现状五个方面综述随机T-S模糊系统和采样控制研究进展情况,给出一些预备知识、相关定理、引理和定义等,最后简要给出本文的主要研究内容以及章节安排。2.基于新的视角,研究非周期采样下的随机模糊系统的均方稳定性问题。对采样的处理方式利用时变输入时滞法,将连续系统离散反馈问题建模为一类时变滞后反馈的问题。对滞后反馈问题采用Lyapunov函数法,通过方程复用,对滞后的反馈加以利用,使得滞后不再仅仅是对系统的稳定性起到破坏作用。另外,通过方程信息寻找滞后项与非滞后项之间的关联,用非滞后项来估计滞后项;同时,不依赖于Razumihkin技巧,得到更为宽松的结论,且结论是用Riccati矩阵方程来刻画的,能够清晰的显示出控制器对于系统稳定的作用。3.研究非周期采样下的不确定随机模糊系统的鲁棒保成本控制问题。为了突出采样时刻的锯齿状结构以及更为能精确地刻画采样系统所表现出来的连续信号与离散信号并存的混杂性,我们将非周期采样控制问题建模为跳变系统,原问题随即转化为一类随机脉冲控制问题。重新建模后的系统,能够避免了输入时滞方法必须面临的模糊系统与模糊控制器的前件不匹配问题。此外,基于时变的Lyapunov函数理论,我们实现了对脉冲增益谱半径不小于1时的跳变系统的控制器设计与综合问题。4.研究非周期采样下的具有参数不确定的时滞随机模糊系统的鲁棒H∞控制问题。对采样的处理方式为跳变系统建模方法,反馈方式选择的是多速率的状态反馈。基于非周期采样的特点,设计拟周期的多速率状态反馈控制器。常用的单速率反馈仅仅为多速率反馈的一种特例。分析工具仍然选择时变Lyapunov函数法。由于系统本身受时滞的影响,使得时变Lyapunov函数对于滞后项也相应表现为滞后时变的,因此,设计了确定滞后时变矩阵函数具体取值的算法。同样地,利用时变辅助函数法得到了不确定随机模糊系统满足H∞性能的充分条件。5.研究非周期采样下的随机模糊系统的H∞滤波问题。利用跳变系统方法对采样系统进行重新建模,将其建模为脉冲系统。对于随机模糊模型,设计了全阶的模糊滤波器,基于时变Lyapunov函数法,分析滤波误差系统的均方指数稳定与H∞性能,并最终设计了滤波器的求解方式。由于滤波器的设计本身是一种动态算法,可以进一步地丰富对采样数据的跳变系统建模的动态反馈机制理论。最后,对本文工作进行了总结,并对后续研究方向进行展望。
路兴龙[10]（2019）在《数据驱动的磨矿过程运行优化控制》文中研究表明在选矿过程中,磨矿过程作为破碎过程的下一道工序,在矿物破碎的基础之上进一步对矿物进行研磨粉碎,将大颗粒矿物原料粉碎到适宜粒度,使有用矿物与脉石单体解离或使不同种的有用矿物相互解离,为选矿过程的后续工序提供原料。由于磨矿过程高能耗的特点和位于选矿过程中的重要位置,磨矿过程的产品粒度与循环负荷对选矿生产全流程的精矿品位和产量有重要影响,更与选矿厂的综合经济技术指标密切相关。因此,磨矿过程的运行优化与控制方法的研究一直受到全球学者的持续关注和重视。磨矿过程由给矿量和泵池给水量控制的底层回路,和由磨矿粒度与循环负荷组成的运行层构成,多个给矿机、球磨机与分级设备之间存在复杂关联。磨矿过程反应机理复杂、难以建立数学模型、工况扰动使底层回路闭环控制系统处于动态、底层回路输出存在约束,需要将磨矿粒度与循环负荷控制在目标值范围内的同时,使处理量尽可能高,因此难以采用基于模型的传统运行优化控制算法。本文研究数据驱动的磨矿过程运行优化控制问题,不仅有着重要的理论价值,而且对数据驱动的复杂工业过程运行优化控制具有重要的应用意义。本文在国家重大基础研究发展计划（973）课题“复杂生产制造全流程一体化控制系统整体控制策略与运行控制方法（2009CB320601）”的支持下,针对数据驱动的磨矿过程优化控制问题进行研究,具体工作及研究成果如下:1.由于磨机给矿量和泵池补水量组成的底层回路受工况扰动的影响,如给矿过程多个传送皮带间相互切换使球磨机给矿量存在波动,使底层回路的闭环系统处在动态当中。针对底层回路闭环系统动态环境下的磨矿过程运行控制问题,本文提出了一种基于自适应动态规划与障碍函数的运行控制方法。算法首先将底层回路的动态,转化到运行层中,并以运行层采样时间来表达。通过建立输入和状态变量约束的障碍函数,并将其引入最优控制问题的目标函数中,保证了求解磨矿过程运行指标跟踪的最优控制问题满足输入和状态变量的约束。利用自适应动态规划技术,在不需要对磨矿过程建模的条件下,进行在线近似求解,实现磨矿过程运行优化控制。通过机理分析与数据验证建立磨矿过程仿真模型,进行了所提方法的仿真实验,实验结果表明该方法在不需要磨矿过程运行过程模型的前提下,可以使磨机给矿量和泵池补水量的设定值分别满足各自约束,同时将磨矿粒度和循环负荷这两个运行指标控制在工艺确定的目标范围内;2.针对磨矿过程底层回路输出受限使得难以将磨矿粒度和循环负荷两个运行指标控制在最佳目标值的难题,本文提出了一种基于自适应动态规划与参考信号调节器的运行控制方法,引入了稳态输出输入映射并建立相应的查找表,设计了参考信号调节器。参考信号调节器可以通过预测,实时调节设定值来满足输入约束。提出的基于近似策略迭代算法的自适应动态规划方法可以将运行指标与最佳目标值的偏差控制在目标值范围内。利用所提方法与不带有参考信号调节器的方法进行比较,仿真结果表明了所提方法的有效性;3.针对磨矿粒度和循环负荷控制在由工艺指定的目标范围内,并使磨矿处理量尽可能高的问题,本文提出了一种基于极值搜索的多目标运行优化方法。首先,针对磨矿过程的稳态运行过程,将运行指标的区间控制和处理量最大化,分别定义各自的目标函数并赋予相应的权值,将多目标优化问题转化为一个单目标优化问题。将给矿量和泵池给水量的约束利用一种基于精确惩罚函数的方法进行处理,对超限的信号利用惩罚函数进行惩罚。为了保证磨矿过程稳定运行,引入了死区算子并对极值搜索控制结构进行了相应的修改,可以使算法在达到极值之后停止震荡。在存在死区算子的情况下,该算法的误差闭环系统的解是最终一致有界的,如果不存在死区算子,该算法的误差闭环系统的解是局部指数渐进稳定的。利用磨矿过程仿真模型进行仿真实验,与一种基于障碍函数的极值搜索方法进行对比实验,实验结果表明,本文方法可以在不需要模型的条件下,提高极值搜索的速度,并且系统进入稳态后不存在震荡,使得运行指标趋势更加平滑,也提高了运行的平稳性,避免了过磨和欠磨的发生。运行过程中可以保证磨机给矿量和泵池补水流量满足约束。仿真实验结果表明了算法的有效性。
二、基于模糊系统的非线性连续系统自适应调节器（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、基于模糊系统的非线性连续系统自适应调节器（论文提纲范文）
（1）Flyback型开关电源数字化设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 开关电源概述 |
| 1.2 数字控制的意义 |
| 1.3 开关电源控制技术研究现状 |
| 1.4 设计指标及论文框架 |
| 第二章 开关电源系统功率级建模 |
| 2.1 工作模式分析 |
| 2.2 功率级电路的参数设计 |
| 2.3 CCM模式下功率级建模 |
| 2.4 DCM模式下功率级建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 开关电源系统的关键模块分析与设计 |
| 3.1 Flyback数字电源结构图 |
| 3.2 稳压反馈环路分析 |
| 3.3 调制模式的选择 |
| 3.4 ADC模块的设计 |
| 3.5 数字控制器的设计 |
| 3.5.1 PID控制原理及其离散化分析 |
| 3.5.2 DPID参数整定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于DPID的控制系统仿真分析 |
| 4.1 数字电源系统的Simulink仿真 |
| 4.2 系统频域特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于自适应Fuzzy-DPID控制算法的设计与实现 |
| 5.1 自适应PID控制 |
| 5.2 模糊控制的设计与实现过程 |
| 5.2.1 隶属函数与偏差变化率模块 |
| 5.2.2 模糊子集的设计 |
| 5.2.3 模糊规则查找表的设计 |
| 5.3 Matlab软件环境下模糊算法的设计效果 |
| 5.4 自适应Fuzzy-DPID控制系统的仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 电源硬件系统的设计 |
| 6.1 微处理器选取 |
| 6.2 硬件电路的核心模块 |
| 6.3 系统原理图与版图 |
| 6.4 控制器的Quartus与 Model Sim联合仿真 |
| 6.4.1 增量式DPID算法的仿真 |
| 6.4.2 自适应Fuzzy-DPID控制器的仿真 |
| 6.5 数字化实现过程中所考虑的关键问题 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（2）基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面式永磁同步电机发展现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机发展历史 |
| 1.2.2 表面式永磁同步电机的结构简述 |
| 1.2.3 表面式永磁同步电机在工业与民用应用 |
| 1.3 表面式永磁同步电机控制系统研究现状 |
| 1.3.1 电机控制系统结构简述 |
| 1.3.2 电机控制技术的发展历史 |
| 1.4 表面式永磁同步电机滑模控制系统研究现状 |
| 1.4.1 表面式永磁同步电机的滑模变结构速度控制 |
| 1.4.2 表面式永磁同步电机的滑模变结构位置跟踪控制 |
| 1.4.3 基于扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制 |
| 1.4.4 基于滑模观测器的表面式永磁同步电机无位置传感器控制 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 滑模变结构控制的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 滑模控制理论的发展现状 |
| 2.3 滑模控制基本理论 |
| 2.3.1 滑模控制基本概念 |
| 2.3.2 滑模变结构控制三个基本问题 |
| 2.4 滑模变结构控制系统设计 |
| 2.4.1 滑模面选取策略 |
| 2.4.2 滑模控制律设计方法 |
| 2.4.3 一类非线性不确定系统的模糊滑模追踪控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于模糊滑模的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面式永磁同步电机速度控制系统模型 |
| 3.2.1 旋转坐标系下的表面式永磁同步电机数学模型 |
| 3.2.2 基于矢量控制的速度控制系统的构成 |
| 3.3 基于模糊滑模变结构的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.3.1 表面式永磁同步电机速度滑模变结构控制原理 |
| 3.3.2 基于模糊趋近律的表面式永磁同步电机滑模变结构速度控制器设计 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.3.4 实验分析 |
| 3.4 表面式永磁同步电机速度控制系统中的抗饱和方法研究 |
| 3.4.1 表面式永磁同步电机速度控制系统中的Windup问题 |
| 3.4.2 传统的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.3 改进的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.4 仿真分析 |
| 3.4.5 实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于反步终端滑模的表面式永磁同步电机位置跟踪控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面式永磁同步电机位置跟踪控制系统的构成 |
| 4.2.1 反步控制基本思想 |
| 4.2.2 电机位置跟踪控制系统结构 |
| 4.3 基于反步终端滑模控制的SPMSM位置跟踪控制器设计 |
| 4.3.1 反步控制设计步骤 |
| 4.3.2 电机反步终端滑模控制系统设计 |
| 4.3.3 反步终端滑模控制系统稳定性分析 |
| 4.4 仿真与实验 |
| 4.4.1 仿真分析 |
| 4.4.2 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于鲁棒滑模扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表面式永磁同步电机控制系统存在的扰动因素分析 |
| 5.2.1 外部扰动对系统性能影响 |
| 5.2.2 内部参数变化对控制系统性能影响 |
| 5.3 电机控制系统扰动估计研究 |
| 5.3.1 鲁棒滑模扰动观测器的提出 |
| 5.3.2 鲁棒滑模扰动观测器稳定性分析 |
| 5.3.3 复合控制系统组成 |
| 5.3.4 复合控制器设计 |
| 5.4 仿真与实验 |
| 5.4.1 仿真分析 |
| 5.4.2 实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 表面式永磁同步电机的无位置传感器控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 表面式永磁同步电机控制系统能观性分析 |
| 6.2.1 静止坐标系下表面式永磁同步电机数学模型 |
| 6.2.2 电机控制系统能观性分析 |
| 6.3 新型滑模观测器设计 |
| 6.3.1 SPMSM控制系统里一般滑模观测器设计 |
| 6.3.2 新型滑模观测器设计 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1 本文工作总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（3）基于自适应动态规划的非线性系统容错控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 课题相关理论国内外研究现状 |
| 1.2.1 自适应动态规划理论 |
| 1.2.2 容错控制理论 |
| 1.3 现有研究的不足及有待解决的问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 存在执行器故障的容错控制方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 问题描述 |
| 2.3 控制设计及稳定性分析 |
| 2.3.1 最优跟踪控制问题标准解法 |
| 2.3.2 容错控制问题转换与故障估计 |
| 2.3.3 在线策略迭代算法 |
| 2.3.4 稳定性分析 |
| 2.4 仿真实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 存在执行器故障及干扰的容错控制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 控制设计及稳定性分析 |
| 3.3.1 稳态控制求解 |
| 3.3.2 容错控制问题转换与故障估计 |
| 3.3.3 在线策略迭代算法 |
| 3.3.4 稳定性分析 |
| 3.4 仿真实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 存在传感器故障的容错控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 控制设计及稳定性分析 |
| 4.3.1 状态观测器设计 |
| 4.3.2 最优控制问题求解 |
| 4.3.3 稳定性分析 |
| 4.4 仿真实例 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）吸气式高超声速飞行器有限时间控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 |
| 1.2 国内外高超声速飞行器研究现状及分析 |
| 1.2.1 美国高超声速飞行器研究现状 |
| 1.2.2 俄罗斯高超声速飞行器研究现状 |
| 1.2.3 其他国家高超声速飞行器研究现状 |
| 1.3 高超声速飞行器控制技术国内外研究现状及分析 |
| 1.3.1 考虑外部扰动影响的控制方法研究现状 |
| 1.3.2 考虑执行机构故障影响的容错控制方法研究现状 |
| 1.3.3 考虑输入受限影响的抗饱和控制方法研究现状 |
| 1.3.4 考虑瞬态性能约束的描述性能控制方法研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内及组织结构 |
| 第2章 吸气式高超声速飞行器数学模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 吸气式高超声速飞行器几何构型 |
| 2.3 高超声速飞行器动力学建模 |
| 2.3.1 坐标系定义与坐标转换关系 |
| 2.3.2 刚体动力学方程 |
| 2.3.3 气动与推进系统模型 |
| 2.3.4 飞行器曲线拟合模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于自适应高阶超螺旋算法的高超声速飞行器控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 控制器设计 |
| 3.3.1 高阶超螺旋算法 |
| 3.3.2 自适应高阶超螺旋控制器设计 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 仿真参数设定 |
| 3.4.2 高超声速飞行器仿真结果与分析 |
| 3.4.3 扰动影响下的高超声速飞行器仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于固定时间滑模理论的高超声速飞行器容错控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 鲁棒固定时间滑模控制器设计 |
| 4.3.1 新型快速固定时间积分滑模面设计 |
| 4.3.2 连续固定时间类超螺旋趋近律设计 |
| 4.3.3 一致收敛观测器设计 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 快速固定时间高阶调节器仿真结果与分析 |
| 4.4.2 高超声速飞行器仿真结果与分析 |
| 4.4.3 气动参数摄动影响下的高超声速飞行器仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于自适应固定时间补偿器的抗饱和有限时间控制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 自适应抗饱和有限时间控制器设计 |
| 5.3.1 速度子系统抗饱和动态逆控制器 |
| 5.3.2 高度子系统基于微分器的抗饱和反步控制器 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.4.1 自适应固定时间抗饱和补偿器仿真结果与分析 |
| 5.4.2 高超声速飞行器仿真结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 考虑跟踪误差性能与进气条件约束的描述性能控制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 约束描述性能控制器设计 |
| 6.3.1 速度子系统有限时间描述性能控制器 |
| 6.3.2 高度子系统指令滤波反步描述性能控制器 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.4.1 新型固定时间滤波器仿真结果与分析 |
| 6.4.2 设定时间性能函数仿真结果与分析 |
| 6.4.3 高超声速飞行器仿真结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）电磁主动隔振系统建模与控制方法研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 主被动隔振系统研究现状 |
| 1.2.2 电磁隔振系统结构研究现状 |
| 1.2.3 主动隔振系统建模研究现状 |
| 1.2.4 隔振系统控制方法研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 2 电磁隔振系统元件优化与建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁隔振系统元件的优化设计 |
| 2.2.1 电磁隔振系统元件的形状优化 |
| 2.2.2 电磁隔振系统元件的参数优化 |
| 2.3 电磁隔振系统模型分析 |
| 2.4 电磁隔振系统的结构设计与建模 |
| 2.4.1 电磁隔振系统的结构设计 |
| 2.4.2 电磁隔振系统的建模 |
| 2.4.3 基于数据建模和PID控制器的仿真分析 |
| 2.4.4 基于数据建模和PID控制器的实验分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于等效刚度和阻尼系数的主动控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 隔振系统非线性关系和动力学方程 |
| 3.2.1 电磁隔振系统非线性关系 |
| 3.2.2 电磁隔振系统动力学方程 |
| 3.3 基于等效刚度的主动控制方法 |
| 3.3.1 系统动态性能指标 |
| 3.3.2 等效刚度系数优化 |
| 3.3.3 基于等效刚度系数的控制框图 |
| 3.3.4 基于等效刚度系数的仿真结果 |
| 3.4 基于等效刚度和阻尼系数的主动控制方法 |
| 3.4.1 系统动态性能指标 |
| 3.4.2 参数优化和控制框图 |
| 3.4.3 基于等效刚度和阻尼系数的仿真结果 |
| 3.4.4 基于等效刚度和阻尼系数的实验分析 |
| 3.5 基于分段等效刚度和阻尼系数的控制方法 |
| 3.5.1 分段策略 |
| 3.5.2 基于分段等效刚度和阻尼系数的控制框图 |
| 3.5.3 基于分段等效刚度和阻尼系数的仿真分析 |
| 3.5.4 基于分段等效刚度和阻尼系数的实验分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于状态空间和协同遗传算法的主动控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统状态空间描述 |
| 4.2.1 基本定义 |
| 4.2.2 隔振系统状态空间表达式 |
| 4.2.3 离散化 |
| 4.3 基于LQR和协同小生境遗传算法的控制方法 |
| 4.3.1 线性二次型最优控制 |
| 4.3.2 小生境遗传算法 |
| 4.3.3 协同算法 |
| 4.3.4 仿真分析 |
| 4.3.5 实验分析 |
| 4.4 基于RHC和协同变染色体长度遗传算法的控制方法 |
| 4.4.1 滚动时域优化 |
| 4.4.2 协同变染色体长度遗传算法 |
| 4.4.3 仿真分析 |
| 4.4.4 实验分析 |
| 4.5 仿真对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 多隔振单元并联的电磁隔振系统控制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多隔振单元并联的电磁隔振系统结构设计与建模 |
| 5.2.1 双隔振单元并联系统的结构设计与建模 |
| 5.2.2 三隔振单元并联系统的结构设计与建模 |
| 5.3 双隔振单元并联的电磁隔振系统控制方法 |
| 5.3.1 基于LQR和 NGA的双隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.3.2 基于RHC和 CGAVLC的双隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.4 三隔振单元并联的电磁隔振系统控制方法 |
| 5.4.1 基于LQR和 NGA的三隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.4.2 基于RHC和 CGAVLC的三隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
（6）抽水蓄能机组调速系统非线性模型参数辨识及优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景、意义与目标 |
| 1.2 水泵水轮机全特性曲线建模研究 |
| 1.3 抽水蓄能机组调速系统辨识研究概述 |
| 1.4 抽水蓄能机组调速系统控制优化研究概述 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 抽水蓄能机组调速系统建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 调速器数学模型 |
| 2.3 压力过水系统数学模型 |
| 2.4 水泵水轮机数学模型 |
| 2.5 发电/电动机及负载数学模型 |
| 2.6 抽水蓄能机组调速系统仿真模型 |
| 2.7 抽水蓄能机组调速系统模型验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 抽水蓄能机组调速系统参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 万有引力搜索算法 |
| 3.3 改进万有引力搜索算法 |
| 3.4 基于MS-GSA抽水蓄能机组调速系统参数辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 抽水蓄能机组调速系统分数阶PID控制器参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分数阶理论及分数阶PID控制器 |
| 4.3 抽水蓄能机组分数阶PI~λD~μ控制器参数优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 抽水蓄能机组调速系统多目标优化控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多目标优化问题 |
| 5.3 多目标粒子群优化算法 |
| 5.4 改进多目标粒子群优化算法 |
| 5.5 抽水蓄能机组调速系统多工况多目标分数阶PI~λD~μ优化控制 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 抽水蓄能机组调速系统广义预测控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 广义预测控制基本原理 |
| 6.3 T-S模糊模型辨识 |
| 6.4 实例验证及结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 进一步研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 :攻读博士期间发表的论文 |
| 附录2 :攻读博士期间完成和参与的科研项目 |
（7）基于模糊控制的容错控制技术及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 容错控制的国内外研究现状 |
| 1.2.2 模糊控制的国内外研究现状 |
| 1.2.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 前提不匹配下的模糊容错控制器设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模糊模型基础 |
| 2.2.1 模糊模型一般形式 |
| 2.2.2 模糊系统的隶属度函数 |
| 2.2.3 传统情形下的模糊控制器的稳定条件 |
| 2.2.4 前提不匹配下的稳定条件 |
| 2.3 调节器故障下的系统模型 |
| 2.3.1 模糊系统的信号跟踪模型 |
| 2.3.2 控制器设计 |
| 2.3.3 仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 局部稳定性在容错控制中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 局部稳定性简介 |
| 3.3 局部稳定性理论基础 |
| 3.3.1 公式缩写 |
| 3.3.2 引理 |
| 3.3.3 控制器形式 |
| 3.4 局部稳定性推导 |
| 3.4.1 推导过程 |
| 3.4.2 理论仿真 |
| 3.5 局部稳定的容错控制器设计 |
| 3.5.1 局部稳定的标称模型 |
| 3.5.2 标称控制器推导 |
| 3.5.3 局部稳定的容错控制器形式 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多种故障下的容错控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双故障下的系统模型 |
| 4.2.1 故障模型 |
| 4.2.2 两种故障下的模糊系统模型 |
| 4.2.3 模型的一些假设 |
| 4.3 自适应模糊观测器设计 |
| 4.4 容错控制器设计 |
| 4.4.1 控制器形式 |
| 4.4.2 控制器参数求解 |
| 4.5 仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 容错控制算法在近空间飞行器上的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模糊模型建立方法 |
| 5.2.1 sector nonlinearity方法 |
| 5.2.2 局部近似方法 |
| 5.2.3 智能算法方法 |
| 5.3 近空间飞行器模型 |
| 5.3.1 动力学模型 |
| 5.3.2 T-S模糊模型 |
| 5.3.3 两种故障模型 |
| 5.4 仿真结果 |
| 5.4.1 前提不匹配下近空间飞行器的仿真 |
| 5.4.2 局部稳定的仿真 |
| 5.4.3 两种故障下的仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（8）微小型飞行器强化学习控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 微小型弹药发展及其控制方法 |
| 1.2.1 微小型弹药发展概况 |
| 1.2.2 微小型制导弹药姿态控制方法 |
| 1.3 强化学习研究概况 |
| 1.4 主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 弹体模型与算法基础 |
| 2.1 微小型飞行器数学模型 |
| 2.1.1 弹体运动方程组 |
| 2.1.2 模型线性化 |
| 2.2 强化学习原理概述 |
| 2.2.1 强化学习模型 |
| 2.2.2 马尔可夫决策过程 |
| 2.2.3 动态规划及AC结构 |
| 2.2.4 典型算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于AC结构的线性系统强化学习控制方法研究 |
| 3.1 问题描述及其一般解 |
| 3.2 线性二次型跟踪控制方程 |
| 3.3 自适应评价算法 |
| 3.4 策略评估的求解 |
| 3.5 线性二次型调节器数值仿真 |
| 3.5.1 二次型调节器设计 |
| 3.5.2 数值仿真 |
| 3.5.3 权值选择 |
| 3.6 线性二次型跟踪器数值仿真 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于神经网络的非线性系统强化学习控制方法研究 |
| 4.1 问题描述及其一般解 |
| 4.2 输入受限系统的最优跟踪控制方程 |
| 4.3 基于神经网络的近似最优算法 |
| 4.4 非线性近似最优跟踪器数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结及展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于非周期采样的随机模糊系统稳定性及其控制研究（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 随机时滞系统研究现状 |
| 1.2.1 It(?)随机系统的研究现状 |
| 1.2.2 时滞问题研究现状 |
| 1.2.3 T-S模糊系统及其控制研究现状 |
| 1.2.4 采样控制研究现状 |
| 1.2.5 采样模糊控制的研究现状 |
| 1.3 预备知识 |
| 1.3.1 常用记号 |
| 1.3.2 常用定义、引理、定理及不等式 |
| 1.4 主要工作与章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 新视角下的随机T-S模糊系统的非周期采样控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 预备知识 |
| 2.2.1 系统描述 |
| 2.2.2 相关定义、引理 |
| 2.3 主要结论 |
| 2.4 数值仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于跳变系统建模的随机T-S模糊系统的非周期鲁棒采样保成本控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 预备知识 |
| 3.3 主要结果 |
| 3.3.1 跳变系统建模 |
| 3.3.2 不确定系统的保性能分析与控制器设计 |
| 3.4 数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于拟周期多速率方法不确定时滞随机模糊系统非周期采样鲁棒H_∞控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型描述和预备知识 |
| 4.3 主要结论 |
| 4.3.1 鲁棒均方指数稳定分析 |
| 4.3.2 鲁棒H_∞性能分析 |
| 4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于跳变系统建模的随机T-S模糊系统的非周期采样H_∞滤波 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型描述和预备知识 |
| 5.3 主要结果 |
| 5.3.1 H_∞性能分析 |
| 5.3.2 滤波器设计 |
| 5.4 数值仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）数据驱动的磨矿过程运行优化控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 工业过程运行优化控制及其研究现状 |
| 1.2.1 工业过程运行优化控制的定义与意义 |
| 1.2.2 工业过程运行优化与控制的特点 |
| 1.2.3 工业过程运行优化与控制方法的研究现状 |
| 1.2.3.1 基于模型的运行优化控制方法 |
| 1.2.3.2 基于数据的运行优化控制方法 |
| 1.2.3.3 基于智能技术的运行优化与控制方法 |
| 1.3 磨矿过程运行优化与控制方法的研究现状 |
| 1.3.1 基于模型的磨矿过程运行优化与控制方法 |
| 1.3.2 基于数据的磨矿过程运行优化与控制方法 |
| 1.3.3 基于智能技术的磨矿过程运行优化与控制方法 |
| 1.4 存在问题与本文的主要工作 |
| 1.4.1 目前研究存在的问题 |
| 1.4.2 本文的主要工作 |
| 第2章 磨矿过程运行优化控制问题 |
| 2.1 磨矿过程工艺描述 |
| 2.1.1 磨矿过程生产工艺简介 |
| 2.1.1.1 生产工艺流程 |
| 2.1.1.2 磨矿过程关键工艺设备 |
| 2.1.1.3 检测仪表 |
| 2.1.1.4 执行机构 |
| 2.1.2 磨矿过程底层回路描述 |
| 2.2 磨矿过程建模及动态特性分析 |
| 2.2.1 基于物料平衡的磨矿过程机理模型 |
| 2.2.2 磨矿过程运行指标及其影响因素分析 |
| 2.2.2.1 磨矿粒度特性分析 |
| 2.2.2.2 循环负荷特性分析 |
| 2.2.3 磨矿过程机理模型的复杂性分析 |
| 2.3 磨矿过程运行优化与控制问题描述 |
| 2.4 磨矿过程运行优化与控制问题的难点分析 |
| 2.4.1 输入约束 |
| 2.4.2 不可行设定值 |
| 2.4.3 多目标优化 |
| 2.5 磨矿过程运行优化与控制方法的现存问题 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于自适应动态规划与障碍函数的磨矿过程运行控制方法 |
| 3.1 预备知识 |
| 3.1.1 自适应动态规划 |
| 3.1.2 带不等式约束的优化问题 |
| 3.2 输入受限的磨矿过程运行控制问题描述 |
| 3.3 基于自适应动态规划与障碍函数的控制策略 |
| 3.4 数据驱动的运行控制方法 |
| 3.4.1 贝尔曼等式 |
| 3.4.2 运行指标控制的策略迭代 |
| 3.5 仿真实验 |
| 3.5.1 仿真设置 |
| 3.5.2 仿真结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于自适应动态规划和参考信号调节器的磨矿过程运行控制方法 |
| 4.1 预备知识 |
| 4.1.1 参考信号调节器 |
| 4.1.2 最大输出可行集 |
| 4.2 带有不可行设定值的输入受限的磨矿过程运行控制问题描述 |
| 4.3 基于自适应动态规划与参考信号调节器的控制策略 |
| 4.4 数据驱动的运行控制算法 |
| 4.4.1 参考信号调节器设计方法 |
| 4.4.2 集成参考信号调节器的运行控制问题的新描述 |
| 4.4.3 数据驱动最优调节器设计方法 |
| 4.5 仿真实验 |
| 4.5.1 仿真设置 |
| 4.5.2 仿真结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于极值搜索的磨矿过程多目标运行优化方法 |
| 5.1 预备知识 |
| 5.1.1 平均化理论 |
| 5.1.2 极值搜索 |
| 5.2 带有不可行设定值的输入受限的磨矿过程多目标优化问题描述 |
| 5.3 基于极值搜索的磨矿过程多目标运行优化策略 |
| 5.4 数据驱动的极值搜索优化算法 |
| 5.5 稳定性及有界性分析 |
| 5.5.1 预备性引理 |
| 5.5.2 闭环系统 |
| 5.5.3 稳定性和有界性分析 |
| 5.6 仿真实验 |
| 5.6.1 仿真设置 |
| 5.6.2 仿真结果与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间完成的论文、发明专利及参加的科研项目 |
| 作者简介 |
四、基于模糊系统的非线性连续系统自适应调节器（论文参考文献）
- [1]Flyback型开关电源数字化设计与实现[D]. 宫庆德. 北方民族大学, 2021(08)
- [2]基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制[D]. 莫理莉. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]基于自适应动态规划的非线性系统容错控制[D]. 范思嘉. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]吸气式高超声速飞行器有限时间控制方法研究[D]. 丁一波. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]电磁主动隔振系统建模与控制方法研究[D]. 张磊. 武汉大学, 2020(03)
- [6]抽水蓄能机组调速系统非线性模型参数辨识及优化控制研究[D]. 张楠. 华中科技大学, 2019
- [7]基于模糊控制的容错控制技术及其应用[D]. 沈俊辉. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [8]微小型飞行器强化学习控制方法研究[D]. 张鑫. 北京信息科技大学, 2019(07)
- [9]基于非周期采样的随机模糊系统稳定性及其控制研究[D]. 李淑琦. 华南理工大学, 2019(01)
- [10]数据驱动的磨矿过程运行优化控制[D]. 路兴龙. 东北大学, 2019(01)