一、广义系统输出反馈严格正实控制器设计（论文文献综述）
蒋中南[1]（2021）在《微电网电压型逆变器自适应控制策略研究》文中提出微电网是由多种分布式发电源、储能装置、负荷和保护装置等共同构成的供配电网络,可有效提高新能源利用率,且具备可控性强、系统稳定性高等特点。随着微电网的发展,其中的电能质量问题的控制与治理也愈发重要。当微电网运行在各种工况下时,可能出现电压偏差、三相不平衡、谐波等电能质量问题。在实际运行过程中,可以采用类似于配电网中的电能质量治理方法,则需要增加额外治理设备调节微电网内部电能质量。虽然效果明显,但是需要额外设备与维护,经济成本高,且只能治理特定节点的电能质量问题。本文基于模型参考自适应控制方法,提出了孤岛微电网电压型逆变器自适应控制策略,通过优化微电网内部逆变器控制算法,使其在微电网多种工况下保持良好的控制性能,从而维持微电网的电压质量。首先,建立了电压型逆变器在下垂控制下的等效模型。设计了微电网电压型逆变器虚拟阻抗环,同时,提出了分序自适应虚拟阻抗控制策略解决了并联逆变器系统运行时所产生的电压偏差问题,同时逆变器功率均分性能得到了改善。然后,建立了微电网电压型逆变器的参考模型。在基于MIT局部最优模型参考自适应控制策略中,通过检测异常电压,将其输入到模型参考自适应控制环路中,可以计算出反馈电压和输出电压之间的广义误差,并将其发送到自适应机制,从而可以动态调整虚拟电阻,分别完成系统中工频电压和各频段谐波电压补偿的目标。该控制策略解决了微电网逆变器中的电压偏差和谐波问题,一定程度上保证了电能质量。但是,MIT的模型参考自适应控制策略没有将系统稳定性的问题考虑在内,且处理电能质量问题种类较有限。再者,针对上述不足,本文提出了基于李雅普诺夫第二法的模型参考自适应的综合治理控制方法。该控制方法通过构建李雅普诺夫自适应控制器,对电压幅值偏差频率偏差、三相不平衡电压以及谐波同时进行补偿,较好地解决了微电网在多种工况下运行时所出现的电能质量问题。同时,基于李雅普诺夫稳定性理论,分析了李雅普诺夫意义下各稳定状态的等价条件,通过绘制系统空间轨迹图的形式,完成了系统稳定性分析与判定,以验证所设控制器参数对于系统的稳定性。但是基于李雅普诺夫第二法的控制策略设计中,V函数的选取是一难点,更多依赖于设计者的经验。最后在上述内容的基础上,利用波波夫超稳定性理论推导自适应率,设计Popov控制器,使逆变器实际输出电压跟随参考电压,减少误差。在微电网逆变器系统运行过程中,Popov控制器实时对微电网中的电能质量问题产生响应,及时、稳定、精准地对逆变器系统进行控制,保证了微电网较好的电能质量。基于波波夫超稳定性理论设计的模型参考自适应控制,能够有效改善自适应系统参数调整缓慢的问题。Popov控制策略一方面可以保证控制系统全局稳定,另一方面其自适应律推导和控制器设计都有规范的流程,以获得一组系统性的自适应系统的设计方案,设计过程普适性较强。本文基于微电网仿真平台,以电压型逆变器为实验对象,逆变器运行在传统控制策略和自适应控制策略下进行对比实验。通过在电压型逆变器运行过程当中,在负载侧投切阻感性负载、三相不平衡负载、非线性负载时,观察所提出自适应控制策略的有效性。仿真结果表明,所设计的电压型逆变器自适应控制系统具有较好的抗干扰性和稳定性,能够针对多类型负载投切时所产生的电压偏差、三相不平衡、谐波污染等电能质量问题,实现快速、有效的治理,保证了系统电能质量的良好和系统的稳定运行。
任莹莹[2]（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》文中研究说明在实际工程中,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。
杨月莹[3]（2020）在《机电伺服系统正实控制方法与应用研究》文中进行了进一步梳理正实性方法是从耗能电网络中抽象出来的概念,是鲁棒控制、自适应控制、系统稳定性设计中的一个重要工具。针对机电伺服系统的跟踪精度问题和外界扰动问题,本文提出将正实控制技术引入到机电伺服控制系统中。正实控制是从相位角度出发进行系统稳定性设计,在正实控制基础上构造复合控制使得系统满足跟踪性能要求,并设计鲁棒正实控制器使系统保持良好的抗干扰性能,以满足工业生产生活中的需要。因此,本课题以机电伺服转台为背景,引入正实控制技术进行控制系统设计并对实际应用过程中的相关设计问题进行探究。首先,给出了线性系统正实控制器设计方法。通过状态反馈使得闭环系统正实,推导了基于Luenberger观测器的状态反馈正实控制器存在条件,基于线性矩阵不等式方法给出了控制器解的形式;然后通过引入前馈控制,基于指令输入进行补偿设计,系统跟踪特性得以提高。其次,讨论了不确定系统的鲁棒正实控制器设计方法。给出了不确定系统的鲁棒正实问题描述形式,基于正实引理给出了不确定系统的鲁棒正实控制器的存在条件以及控制器设计方法,并引入了前馈控制保证闭环系统鲁棒性能。最后,完成机电伺服系统正实控制器设计。给出了状态反馈正实控制器和基于观测器的状态反馈正实控制器的参数确定方法,针对外界扰动给出了鲁棒正实控制器参数形式,并给出了系统性能指标的仿真结果。
张丽萍[4]（2020）在《高阶广义系统分析与协同最优控制问题研究》文中指出在机械系统的振动分析、流体力学等工程应用中,大部分物理系统更适合用二阶以及高阶广义系统来建模。由于传统的线性化处理方法会带来许多弊端,本文直接在原始系统参数的框架下,探讨二阶以及高阶广义系统控制的若干基础问题。本文也结合广义系统理论、图论、矩阵代数理论等研究了广义多智能体系统一致性控制问题,旨在拓展广义多智能体系统控制的新领域,并设计更具实际意义的控制器。本文的主要工作概述如下:研究了非齐次高阶广义系统在非零初始状态和非零初始输入条件下的完全解。基于多项式矩阵在无穷远处的Smith-Mac Millan形式,非齐次高阶广义系统的状态响应可以被完全地分解为慢状态响应和快状态响应,在此基础上,分析了高阶广义系统的可达性和能控性,并给出相应的代数判据。研究了二阶广义系统的最优控制问题。基于构造的二次性能指标,导出一个由系统的原始系数矩阵直接表示的二阶广义Riccati方程,同时给出二阶广义系统最优控制器存在的充分条件。利用矩阵变换以及奇异值分解理论,将非线性二阶矩阵方程转化为线性矩阵方程,从而计算得到最优解的具体表达式。相应的结果被推广到高阶广义系统情形。研究了二阶以及高阶广义系统的正实性问题。在不进行任何线性化的情况下,给出二阶广义系统严格正实和扩展严格正实的充分必要条件并构造满足正实约束方程的解,该解可由上述二阶广义Riccati方程的解来表示。利用多项式矩阵分解技术,导出高阶广义系统扩展严格正实的充分必要条件。研究了同构广义多智能体系统在不同拓扑下的最优一致性问题。在非负拓扑图下,设计状态反馈一致协议,并导出协议可解广义多智能体系统局部和全局最优一致性问题的充分条件。在符号拓扑下,确定了广义多智能体系统达到可容许二分一致的充分必要条件及二分一致协议的最优设计方法。研究了异构广义系统在有向拓扑图上的协同最优输出调节问题。首先,提出一个分布式观测器为了估计外部系统的信息,其次,设计分布式状态反馈控制和基于降阶观测器的动态输出反馈控制器,分别给出在这两种控制协议下最优输出调节问题可解的充分条件及最优控制增益的设计方法。
郎啸宇[5]（2019）在《挠性航天结构的动力学与无源性控制问题研究》文中认为随着空间任务的复杂程度不断提升,航天器的结构逐渐向大尺寸、大挠性的方向发展。一些大挠性附件如天线、太阳能帆板等被安装在航天器的中心刚体上。随着中心刚体尺寸逐渐变小,航天器结构变成大挠性结构,典型代表如太阳帆、太阳能电站等。整体结构都具有挠性的航天器,其形状多为矩形或圆形,这类挠性航天结构在空间运行时,姿态运动与结构振动将会产生严重的耦合现象。分析挠性航天结构的刚柔耦合动力学特性时,首先要对挠性结构进行模态分析,而后以模态坐标方程为基础设计控制器,实现挠性航天结构的姿态稳定和振动抑制。在此过程中,保证未建模的高阶模态的稳定,避免出现“模态溢出”现象,是控制器设计的重要考虑因素。此外,一些挠性航天结构如圆形太阳帆,改变结构形状将会实现不同的功能。因此,在空间运行过程中,挠性航天结构的主动形状控制也成为需要研究的问题。本文以挠性航天结构的动力学与控制为研究重点,从调节闭环系统能量的角度出发,以无源性（passivity）理论为基础设计控制器,充分考虑高阶模态的影响,实现了挠性航天结构的姿态稳定与振动抑制,并设计了挠性航天结构的主动形状控制方法,为进一步研究挠性航天结构动力学与控制提供参考。具体研究内容如下:针对挠性航天结构,基于无源性原理,设计了增益调节严格正实控制器,通过对闭环系统能量的调节,实现对挠性结构的姿态稳定及振动抑制。在矩形挠性结构中心共位布置敏感器和执行机构,使挠性结构的动力学输入输出系统保有无源性,针对推力器和飞轮分别设计了增益调节信号,还特别考虑了飞轮的输出饱和问题,通过仿真分析验证了控制器的有效性。在圆形挠性结构上分散安装多组共位布置的敏感器和执行机构,提出了一种基于系统输出的增益调节信号,使被控系统的输入输出由高维向量简化为标量,与之反馈互联的严格正实控制器相应地简化为标量控制器,降低了控制器的运算量,实现了圆形挠性结构的姿态稳定和振动抑制;仿真分析首先对比了有增益调节控制器和无增益调节控制器的系统响应,而后利用优化理论,获得了最优增益调节信号。这种增益调节严格正实控制方法还被推广应用到刚体航天器姿态控制问题中,提出了一种带有非线性修饰项的严格正实控制器,解决了系统输入被量化带来的输入非线性问题,控制器对系统的建模误差具有鲁棒性,数学仿真给出了在增益调节严格正实控制器作用下航天器的姿态响应。在实际情况中,敏感器和执行机构的共位布置很难实现,因而产生了二者的“非共位布置”,使矩形挠性航天结构的无源性被破坏,“无源性违反”现象发生。当敏感器和执行机构布置在临近位置时,通过对矩形挠性航天结构动力学系统进行频域分析,发现在低频区域内系统仍然具有无源性,“无源性违反”现象仅发生在高频区域。针对挠性结构在不同频域下的不同特性,设计了基于广义KYP引理的混合有限频域控制器,在低频区域内具有严格正实性,在高频区域内具有有限增益。仿真分析发现,当混合有限频域控制器作用在共位布置假设下的挠性航天结构时,与基于KYP引理设计的全频域控制器相比,发现在获得基本相同的振动抑制效果时,混合有限频域控制器的能量消耗更少;当挠性系统在“非共位布置”下发生“无源性违反”时,基于KYP引理设计的全频域控制器无法保证系统稳定,基于广义KYP引理的混合有限频域控制器依旧能够保证闭环系统的稳定,同时还避免了“模态溢出”现象的发生。混合有限频域控制器还被应用到刚体航天器姿态控制问题中,解决了Euler方程中从输入到输出的“能量迁移”。通过添加预处理项,给出了Euler方程获得有限增益的证明。数学仿真发现,与基于KYP引理设计的全频域控制器相比,混合有限频域控制器能够使角速度收敛时间更短,控制消耗更少。考虑在圆形挠性航天结构上分散安装角动量输出装置,对挠性结构的形状采取主动控制,使挠性结构具有更多的功能。采用偏微分方程的最优控制理论,获得最优陀螺弹性径向分布函数,建立了考虑挠性结构面内应力和陀螺弹性项的圆形挠性结构刚柔耦合动力学模型,利用动力学方程中的陀螺弹性项,实现将圆形挠性结构的形状从平板形主动控制为抛物面形,仿真分析验证了主动形状控制方法的有效性。
李安平[6]（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。
赵毅[7]（2018）在《柔性空间太阳能电站的动力学特性分析与控制研究》文中研究说明随着航天事业的发展,航天任务日益复杂,航天器尺寸越来越大。超大空间结构航天器尺寸巨大、结构柔性,展现出更加复杂的动力学特性,存在复杂的姿态/轨道/结构耦合效应。本文以大型柔性空间太阳能电站为研究对象,建立高精度的动力学模型并分析系统动力学特性,对高阶引力作用下的空间太阳能电站轨道姿态振动运动演化以及姿态振动控制问题进行仿真。首先,针对中心柔体加挠性附件构型的柔性空间太阳能电站,采用混合坐标法和假设模态法描述柔性系统,基于Kane方程建立多柔体系统的动力学模型。其次,对大型柔性空间太阳能电站的高阶引力与动力学演化进行分析。为了获得这种系统的精确模型,本文研究了其引力、重力梯度力矩和模态力的解析表达式。在考虑弹性位移的基础上,采用泰勒级数展开到第四阶。假设结构变形与其特征长度相比是小量,因此假设模态法是适用的。文章给出了转动惯量和柔性系数的高阶矩,并提出了获取高阶不变量以加快计算效率的方法。基于单柔体系统动力学方程,研究了空间太阳能电站的轨道、姿态和振动运动在不同阶引力、重力梯度力矩和模态力作用下的演化过程。然后,研究了包括线性直接自适应控制方法以及非线性直接自适应控制方法在内的传统直接自适应控制理论。在自适应控制律作用下,闭环控制系统全局渐近稳定。最后,研究了柔性空间太阳能电站的直接自适应姿态稳定和振动抑制问题。对于满足小角度以及圆轨道假设的柔性空间太阳能电站,验证了以航天器速度加比例位移项为系统输出时,航天器系统的近似严格正实性。提出了柔性系统的非线性直接自适应姿态稳定主动振动控制器,系统在整个过程跟踪期望轨迹,验证了模型的正确性。
李贤伟[8]（2015）在《基于广义KYP引理的有限频域分析与综合》文中进行了进一步梳理实际控制系统的各环节（如传感器、执行器、被控对象等）往往只具有有限的响应带宽,同时工程中的许多实际信号（如地震波、阵风扰动等）也只在某个或某些频率范围内含有较大的能量。为了考虑并利用系统和信号的有限频域特性来提高控制系统的性能,控制系统设计中的许多频域性能指标往往都限定在某些有限的频率范围内。传统的处理有限频域性能指标的主要方法是频率加权,但是这种方法具有增加系统阶次、缺乏系统的权重函数选取步骤等缺点;近十年来发展起来的广义Kalman–Yakubovich–Popov（KYP）引理则提供了处理有限频域指标更为直接和有效的方法。鉴于标准KYP引理在??∞控制理论—过去三十年来发展最为迅速的鲁棒控制理论分支—中的基础地位,广义KYP引理在被提出之后便受到了广泛的关注,许多学者在广义KYP引理框架下取得了大量研究成果。尽管如此,广义KYP引理框架下一些具有挑战性的基础控制问题尚未解决,同时现有的结果仍具有较大保守性。在总结前人工作的基础上,本论文不仅在广义KYP引理框架下系统地研究具有有限频域指标约束的性能分析、控制器设计、滤波估计和模型近似等控制理论问题,提出基于广义KYP引理的系统分析和综合新方法,同时将部分研究成果应用于风机主动结构控制等实际问题。第1章介绍频有限频域分析与综合问题的背景,重点分析以广义KYP引理为主要工具的现有研究成果的局限性。在此基础上,第2章和第3章首先研究有限频域指标下基于广义KYP引理的控制器设计问题,并将广义KYP引理进一步拓展到二维系统。针对有限频域指标下的静态输出反馈控制问题,第2章基于广义KYP引理提出了控制器设计的“两步法”,分别构造了控制器设计和初始值优化的启发式迭代算法,并把结果进一步推广到鲁棒输出反馈控制问题。所提出的设计方法不仅填补了尚无基于广义KYP引理的静态输出反馈控制器设计结果的空白,对进一步解决降阶滤波器和降阶模型的计算问题也极具借鉴意义。针对二维FM模型,第3章提出了新颖的二维广义KYP引理,并将该结果应用到二维系统的广义正实控制问题,分别给出了状态反馈和动态输出情形下的控制器设计方法。所提出的二维广义KYP引理统一了现有的二维FM模型的有界实引理和正实引理,对解决二维系统的其他综合问题具有重要的价值。第4章基于广义KYP引理,研究线性系统的广义??∞滤波问题。针对降阶滤波器设计问题,首先结合矩阵分离技术和“两步法”思想,分别构建了滤波器设计和辅助矩阵优化的迭代算法,并在此基础上提出了信道均衡问题的广义??∞解决方案。针对二维系统的广义??∞滤波问题,首先指出了现有二维有界实引理由于未能利用FM模型的结构特征而具有的较大保守性,然后应用第3章所提出的二维广义KYP引理,获得了滤波器设计的两种线性矩阵不等式方法。较传统的??∞设计方法,所提出的广义??∞设计方法不仅能够利用信号的有限频率特性提高滤波性能,即使就传统的??∞滤波而言,也具有更低的保守性。第5章基于广义KYP引理,研究控制理论中的另一个基本问题,即模型近似问题。首先,针对无源线性系统,应用广义KYP引理和“两步法”思想,提出了同时优化广义??∞误差水平和保持降阶模型无源性的降阶模型构造算法。其次,针对单输入单输出传递函数,基于多项式广义KYP引理,获得了保证近似传递函数存在的具有更少变量的矩阵不等式条件,并构造了有效的传递函数近似算法。在此基础上,还研究了一类特殊的数字滤波器设计问题,并给出了广义KYP框架下的解算方法。作为广义KYP引理的一个典型应用,数字滤波器的设计结果不仅验证了所提出的模型近似方法的有效性,同时克服了Iwasaki和Hara所给出的设计方法只能设计有限脉冲响应数字滤波器的局限性。第6章应用广义KYP引理研究时滞系统的稳定性分析和镇定问题。首先应用频域分割技术和广义KYP引理,提出了时滞系统时滞无关稳定性的两个线性矩阵不等式判据。对于单时滞情形和成比例多时滞情形,所提出的稳定性条件是充分且必要的。在稳定性分析的基础上,进一步获得了时滞系统状态反馈镇定控制器的存在条件。所提出的稳定性判据一方面克服或改善了现有的稳定性充分条件的保守性,另一方面具有易于拓展到时滞系统其他综合问题的优点。第7章研究浮式风机的主动结构控制问题,并应用第2章所给出的设计方法对结构控制器的参数进行优化设计。针对具有驳船平台的NREL 5-MW风机模型,首先利用高保真仿真工具所取得的输入输出数据,辨识得到了风机的三自由度线性设计模型,在此基础上应用第2章所给出的设计方法获得了两个具有不同增益的??∞主动结构控制器。通过对开环设计模型和闭环设计模型的模态进行分析,揭示了设计模型的局部幅值与控制器增益之间的定性关系,解释了使用广义??∞方法达到折衷控制器增益和波浪扰动抑制性能的可能性。最后,通过在全自由度非线性风机模型上的仿真实验,验证了所设计控制器的有效性。这一部分是广义KYP引理特别是本文所提出的控制器设计方法在工程实践中的一个试探性应用,不仅进一步验证了广义KYP引理在处理有限频域指标上的灵活性和有效性,也为风机的结构设计和控制提供了可供参考的理论依据。
王英超[9]（2012）在《广义系统正实控制与耗散控制问题的研究》文中指出近年来正实问题是控制理论研究中的一个热点，严格正实性在系统的分析和设计中有着非常重要的作用．而耗散性也作为系统和控制理论中一个非常重要的概念得到了广泛的研究．耗散性和正实性在系统稳定性、鲁棒控制及非线性控制研究等方面有着广泛的、重要的应用．但是，正实控制、耗散性理论在不确定离散广义系统方面的研究还不常见，所以本文针对这一方面的问题进行了一些研究．围绕这一问题本文的主要工作和结论如下：（1）介绍了广义系统的发展及研究背景，同时提出了本文的研究对象是不确定离散广义系统模型，然后针对正实控制和耗散控制理论等问题的发展及研究现状进行简要的介绍．（2）研究了通过利用正常离散广义系统是广义二次稳定且扩展严格证实的，给出不确定性离散广义系统二次容许且严格正实的充分条件；通过引入增广系统，将不确定离散广义系统的正实性分析与设计转化为确定离散广义系统的情形进行研究；最后，给出了不确定离散广义系统状态反馈控制器设计和输出反馈控制器的综合设计方法，再通过数值算例证明了方法的正确性．（3）研究了通过利用正常离散广义系统是容许且扩展严格正实的充要条件，对不确定系统对应的标称系统与标称系统的增广系统建立扩展严格正实与严格耗散之间的等价关系，由此得到标称系统严格耗散的充要条件．其次，对不确定离散广义系统的鲁棒耗散性分析可转化为证明其增广系统是严格耗散的．最后，通过引入状态反馈控制器，并使其作用于不确定离散广义系统，得到了鲁棒耗散控制器的设计方法，再通过数值算例证明了此方法的正确性．（4）总结了全文的一些主要工作与思路，并对时滞广义系统、非线性广义系统等在正实性及耗散性方面的研究进行了展望．本文就主要的设计方案进行了仿真研究，结果表明所给出的控制策略可以达到预期的目的，控制算法是切实可行的．
王淑平[10]（2011）在《对称系统的耗散性分析与控制》文中研究表明对称系统是一类具有特殊结构的系统,是有着广泛应用背景的动力系统。如电路系统、电子网络系统、电力网系统、大型的空间结构系统、弹性材料系统和化学反应系统等。耗散性理论自20世纪70年代提出以来,在系统稳定性研究过程中起到重要的作用。耗散性理论从能量的角度提出了一种控制系统设计与分析的思想,不仅在控制理论方面有着重要的作用,而且在许多实际系统,如机器人系统、电力系统、化工过程的控制研究方面也是一种有效方法。由于它们在动力学系统、控制理论和控制工程实践中的广泛应用,近年来,对称系统和耗散性理论的研究引起了国内外众多学者的关注,并且己经取得了长足的进展。本论文针对当前对称系统、耗散性理论的研究现状,重点研究了线性对称系统、线性时滞对称系统、线性广义对称系统的耗散分析与控制以及鲁棒耗散分析与控制问题。具体的研究内容如下:（1）研究了状态空间对称系统的耗散性分析与控制问题。首先,对于状态空间对称系统,应用矩阵代数知识和线性矩阵不等式方法,给出了系统耗散的充要条件及耗散指标的显式表达式;其次,我们研究了线性状态空间对称系统的镇定问题,基于静态输出反馈控制器,给出系统镇定的充要条件,并给出了保证系统镇定的控制器的设计范围;最后研究了线性状态空间对称系统的耗散性控制问题。在分析结论的基础之上,给出了闭环系统的耗散指标的显式表达式,同时也给出了控制器增益的参数化显式表示。（2）研究了状态空间对称时滞系统的耗散性分析与控制问题。首先对连续时间状态空间对称时滞系统,研究了系统的耗散性分析、镇定与控制问题。运用矩阵代数工具,给出了系统耗散指标的显式表达式、系统镇定的控制器的参数化设计范围、闭环系统耗散指标的参数化显示表达式以及静态输出反馈控制器增益的参数化设计方法;其次,对离散时间状态空间对称时滞系统,研究了耗散性分析,镇定与耗散性控制问题,得到了相应的结论。（3）研究了广义对称系统的耗散性分析问题。分别针对连续时间和离散时间状态空间对称广义系统,我们给出了系统H∞范数计算的显式表达式。所得表达式仅仅与系统的参数矩阵显式相关,在计算上具有很大的优势。（4）研究了线性系统基于PI/PID控制器的耗散性分析与控制问题。本文分别设计了类似于静态状态反馈的PI控制器,静态输出反馈的PI控制器以及类似于动态输出反馈的PID控制,对系统的耗散性控制问题做了研究。在所得结果基础之上,对系统参数带有不确定性的线性系统,得到了鲁棒耗散控制器的参数化显式表示。本文以线性对称系统,线性时滞对称系统,广义对称系统和一般线性系统为研究对象进行研究的,所采用的方法和所给的结论均具有一般性。
二、广义系统输出反馈严格正实控制器设计（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、广义系统输出反馈严格正实控制器设计（论文提纲范文）
（1）微电网电压型逆变器自适应控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电网研究背景及意义 |
| 1.2 微电网及其电能质量治理国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第二章 微电网及VSI的研究 |
| 2.1 微电网的结构与原理 |
| 2.2 微电网中典型的电能质量问题 |
| 2.3 微电网逆变器控制策略研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微电网VSI局部最优自适应控制策略研究 |
| 3.1 模型参考自适应控制策略的基本原理研究 |
| 3.2 微电网VSI参考模型的建立 |
| 3.3 基于MIT理论的微电网VSI自适应控制器设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于李雅普诺夫理论的VSI自适应控制策略研究 |
| 4.1 李雅普诺夫模型参考自适应算法的基本原理 |
| 4.2 基于李雅普诺夫理论的微电网VSI自适应控制策略设计 |
| 4.3 基于李雅普诺夫理论的系统稳定性分析 |
| 4.4 算例验证与分析 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 基于超稳定性理论的微电网VSI自适应制策略研究 |
| 5.1 波波夫模型参考自适应算法的基本原理 |
| 5.2 基于波波夫理论的微电网VSI自适应控制策略设计 |
| 5.3 算例验证与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（2）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 |
（3）机电伺服系统正实控制方法与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 正实控制研究现状 |
| 1.2.2 鲁棒控制研究现状 |
| 1.2.3 机电伺服系统控制方法研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 正实控制的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 正实性概念 |
| 2.3 正实引理基本内容 |
| 2.3.1 正实引理内容 |
| 2.3.2 正实引理的时域解释 |
| 2.3.3 正实引理在不确定性系统中的应用 |
| 2.4 线性矩阵不等式在控制系统中的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于正实性方法的线性反馈控制系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 状态反馈正实控制器设计 |
| 3.3 基于状态观测器的正实反馈控制器设计 |
| 3.3.1 Luenberger观测器的结构及存在条件 |
| 3.3.2 基于观测器的正实反馈控制器设计 |
| 3.4 基于前馈控制的改进正实控制器设计 |
| 3.4.1 前馈控制原理分析 |
| 3.4.2 基于前馈的改进正实控制器设计方法 |
| 3.5 仿真示例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不确定系统的鲁棒正实控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不确定系统鲁棒正实问题描述 |
| 4.3 基于正实引理的鲁棒正实方法 |
| 4.3.1 鲁棒正实控制器设计方法 |
| 4.3.2 基于前馈的改进鲁棒正实控制器设计方法 |
| 4.4 仿真示例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机电伺服系统正实控制器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机电伺服系统建模及分析 |
| 5.3 机电伺服系统正实控制器设计及仿真 |
| 5.3.1 状态反馈正实控制器设计 |
| 5.3.2 基于观测器的反馈正实控制器设计 |
| 5.3.3 鲁棒正实控制器设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）高阶广义系统分析与协同最优控制问题研究（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 |
| 1.1.1 广义系统 |
| 1.1.2 高阶广义系统 |
| 1.1.3 广义多智能体系统 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 多项式矩阵系统的可解性及能控性 |
| 1.2.2 广义系统最优控制 |
| 1.2.3 广义系统的正实性 |
| 1.2.4 广义多智能体的最优一致性 |
| 1.3 论文的主要内容及结构安排 |
| 第2章 理论基础 |
| 2.1 广义系统理论 |
| 2.2 多项式矩阵理论 |
| 2.3 矩阵理论及图论 |
| 2.3.1 矩阵理论 |
| 2.3.2 非负图和符号图 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高阶广义系统的状态响应及能控性 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 高阶广义系统的状态响应 |
| 3.3 高阶广义系统的可达性和能控性 |
| 3.3.1 高阶广义系统的可达性 |
| 3.3.2 高阶广义系统的能控性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二阶以及高阶广义系统的最优控制 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 二阶广义系统的最优控制器设计 |
| 4.3 高阶广义系统的最优控制器设计 |
| 4.4 数值分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 二阶以及高阶广义系统的正实性 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 二阶广义系统的正实性 |
| 5.3 高阶广义系统的扩展严格正实性 |
| 5.4 数值算例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 同构广义多智能体系统的最优一致性 |
| 6.1 非负拓扑下的协同最优一致控制器设计 |
| 6.1.1 领导-跟随广义多智能体系统的局部最优一致性 |
| 6.1.2 领导-跟随广义多智能体系统的全局最优一致性协议 |
| 6.2 具有敌对交互的广义多智能体系统的二分一致性 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 主要结果 |
| 6.3 数值仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 异构广义多智能体系统的最优输出调节 |
| 7.1 问题描述 |
| 7.2 异构广义多智能体系统的协同最优控制协议设计 |
| 7.2.1 分布式最优状态反馈控制协议 |
| 7.2.2 分布式最优动态输出反馈控制协议 |
| 7.3 数值算例 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 主要工作总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）挠性航天结构的动力学与无源性控制问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航天器大挠性结构的实例 |
| 1.2.2 相关理论问题的研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 相关基础知识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 输入输出稳定及无源性理论 |
| 2.2.1 Lp空间的基本概念 |
| 2.2.2 输入输出稳定的基本理论 |
| 2.2.3 无源性理论 |
| 2.2.4 基于共位的无源性说明 |
| 2.3 模态溢出现象 |
| 2.4 其他重要定理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于增益调节的挠性航天结构的无源性控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 矩形挠性航天结构的动力学与增益调节控制 |
| 3.2.1 矩形挠性结构的动力学建模 |
| 3.2.2 增益调节严格正实稳定控制器的设计 |
| 3.2.3 数值仿真 |
| 3.3 圆形挠性航天结构的动力学及增益调节控制 |
| 3.3.1 圆形挠性航天结构的动力学建模 |
| 3.3.2 多输入多输出增益调节严格正实稳定控制器的设计 |
| 3.3.3 数值仿真 |
| 3.4 增益调节控制在带有输入量化的刚体航天器姿态控制中的应用 |
| 3.4.1 刚体航天器姿态动力学 |
| 3.4.2 量化的基本原理 |
| 3.4.3 基于无源性理论的角速度增益调节反馈控制器设计 |
| 3.4.4 数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 挠性航天结构的混合有限频域控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 矩形挠性航天结构的混合有限频域控制方法 |
| 4.2.1 混合有限频域控制 |
| 4.2.2 矩形挠性航天结构的动力学模型 |
| 4.2.3 混合严格正实/有限增益控制器的设计 |
| 4.2.4 数值仿真 |
| 4.3 混合有限频域控制方法在刚体航天器姿态控制中的应用 |
| 4.3.1 转动动力学的进一步推导 |
| 4.3.2 基于Volterra级数的非线性逼近 |
| 4.3.3 Euler方程的非线性输出频率响应函数 |
| 4.3.4 混合有限频域控制在姿态控制中的应用 |
| 4.3.5 数值仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 挠性航天结构的主动形状控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于挠性航天结构偏微分动力学方程的最优陀螺弹性分布 |
| 5.2.1 圆形挠性结构的陀螺弹性连续体理论 |
| 5.2.2 偏微分方程的最优控制理论 |
| 5.2.3 圆形挠性结构的最优陀螺弹性径向分布 |
| 5.3 基于最优陀螺弹性分布的圆形挠性结构的主动形状控制 |
| 5.3.1 考虑面内应力的圆形挠性结构的有限元建模分析 |
| 5.3.2 考虑陀螺弹性项的圆形挠性结构刚柔耦合动力学建模 |
| 5.3.3 数值仿真 |
| 5.4 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他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）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 |
（7）柔性空间太阳能电站的动力学特性分析与控制研究（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 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3 全柔性航天器的建模 |
| 1.3.1 柔性结构的模化方法 |
| 1.3.2 动力学建模的力学原理 |
| 1.3.3 柔性结构的模态降阶与模态选择 |
| 1.4 柔性航天器的姿态控制方法 |
| 1.4.1 LQG控制 |
| 1.4.2 滑模变结构控制 |
| 1.4.3 自适应控制 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第2章 基于矢量链方法的全柔性系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Kane方程的基本形式 |
| 2.3 矢量与运算关系的说明 |
| 2.4 系统模型组成与坐标系定义 |
| 2.5 带有柔性附件的航天器动力学模型 |
| 2.5.1 位置矢量的定义 |
| 2.5.2 角速度矢量的定义 |
| 2.5.3 矢量的矩阵描述 |
| 2.5.4 弹性位移的描述 |
| 2.5.5 动力学方程的推导 |
| 2.5.6 各体的动力学方程 |
| 2.5.7 系统方程总结 |
| 2.5.8 单柔体的动力学方程 |
| 2.6 航天器的姿态运动学 |
| 2.6.1 欧拉角表示法 |
| 2.6.2 四元数表示法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 大型柔性空间太阳能电站的高阶引力动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型与基本假设 |
| 3.3 微元引力的级数展开 |
| 3.4 转动惯量与柔性系数的高阶矩 |
| 3.5 高阶变量计算加速的方法 |
| 3.6 高阶引力,重力梯度力矩和模态力 |
| 3.7 仿真算例 |
| 3.7.1 刚体与柔体模型的引力与力矩大小 |
| 3.7.2 刚体与柔体模型的轨道,姿态和振动运动 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 直接自适应控制理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 正实性理论 |
| 4.3 直接自适应控制方法 |
| 4.3.1 直接自适应控制 |
| 4.3.2 非线性直接自适应控制 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 柔性空间太阳能电站在轨控制仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柔性航天器动力学方程的简化 |
| 5.3 直接自适应三轴姿态稳定与振动抑制 |
| 5.3.1 被控对象的近似严格正实性 |
| 5.3.2 参考模型的选取 |
| 5.3.3 直接自适应控制器设计 |
| 5.3.4 仿真算例 |
| 5.4 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（8）基于广义KYP引理的有限频域分析与综合（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 有限频域分析与综合的研究背景与意义 |
| 1.2 有限频域分析与综合的主要研究方法 |
| 1.2.1 经典控制理论方法 |
| 1.2.2 基于频率加权函数的状态空间法(间接法) |
| 1.2.3 基于广义性能指标的状态空间法(直接法) |
| 1.3 广义KYP引理及其研究现状 |
| 1.3.1 有限频域的描述方法 |
| 1.3.2 广义KYP引理及其意义 |
| 1.3.3 基于广义KYP引理的控制理论研究现状 |
| 1.4 现有结果的不足 |
| 1.5 本文结构和主要内容 |
| 1.5.1 线性系统的广义KYP引理与有限频域控制 |
| 1.5.2 线性系统的广义 ??∞滤波 |
| 1.5.3 线性系统的广义 ??∞模型近似 |
| 1.5.4 基于广义KYP引理的时滞系统稳定性分析与镇定 |
| 1.5.5 广义KYP引理在浮式风机减载中的应用 |
| 第2章 具有有限频域指标约束的输出反馈控制 |
| 2.1 有限频域指标下的输出反馈控制 |
| 2.1.1 问题描述 |
| 2.1.2 性能分析条件的矩阵分离 |
| 2.1.3 控制器存在的充要条件 |
| 2.1.4 控制器设计的迭代求解方法 |
| 2.1.5 初始值的计算和优化 |
| 2.2 有限频域指标下的鲁棒输出反馈控制 |
| 2.2.1 问题描述 |
| 2.2.2 引入完全乘子的性能分析条件 |
| 2.2.3 鲁棒控制器存在的条件 |
| 2.2.4 鲁棒控制器设计的迭代求解算法 |
| 2.2.5 初始值的计算和优化 |
| 2.3 关于静态输出反馈镇定问题的一些注解 |
| 2.4 仿真算例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 二维系统的广义KYP引理与广义正实控制 |
| 3.1 二维广义KYP引理 |
| 3.1.1 二维FM状态空间模型 |
| 3.1.2 二维有限频域的刻画 |
| 3.1.3 二维广义KYP引理 |
| 3.1.4 广义有界实引理及其与已有结果的比较 |
| 3.1.5 广义正实引理及其与已有结果的比较 |
| 3.2 二维系统的广义正实控制 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 性能分析条件的乘子展开 |
| 3.2.3 状态反馈控制器设计 |
| 3.2.4 动态输出反馈控制器设计 |
| 3.3 数值算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 线性系统的广义 ??∞滤波 |
| 4.1 降阶广义H_∞滤波 |
| 4.1.1 问题描述 |
| 4.1.2 滤波性能分析 |
| 4.1.3 滤波器的设计与优化 |
| 4.1.4 辅助矩阵的性质与优化 |
| 4.1.5 基于广义H_∞滤波的信道均衡 |
| 4.1.6 数值算例 |
| 4.2 二维系统的广义H_∞滤波 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 二维系统H_∞性能和有界实引理的进一步讨论 |
| 4.2.3 滤波器设计： 方法一 |
| 4.2.4 滤波器设计： 方法二 |
| 4.2.5 数值算例 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 线性系统的广义H_∞模型近似 |
| 5.1 保持正实性(无源性)的广义H_∞模型降阶 |
| 5.1.1 问题描述 |
| 5.1.2 降阶模型性能分析 |
| 5.1.3 降阶模型的存在条件 |
| 5.1.4 降阶模型的计算和优化 |
| 5.1.5 鲁棒模型降阶 |
| 5.1.6 数值算例 |
| 5.2 传递函数的广义H_∞近似 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 近似模型的分析 |
| 5.2.3 近似模型的计算 |
| 5.2.4 数值算例 |
| 5.3 基于广义H_∞近似的数字滤波器设计 |
| 5.3.1 模型近似框架下的数字滤波器设计问题描述 |
| 5.3.2 数字滤波器设计算法 |
| 5.3.3 数字滤波器设计示例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于广义KYP引理的时滞系统稳定性分析与镇定 |
| 6.1 单时滞系统的稳定性 |
| 6.1.1 问题描述与预备知识 |
| 6.1.2 关于已有结果的一些注记 |
| 6.1.3 稳定性条件 |
| 6.1.4 稳定性验证步骤 |
| 6.2 多时滞系统的稳定性 |
| 6.2.1 时滞成比例的情形 |
| 6.2.2 时滞不成比例的情形 |
| 6.3 时滞系统的镇定 |
| 6.3.1 时滞成比例的情形 |
| 6.3.2 时滞不成比例的情形 |
| 6.4 数值算例 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 广义H_∞控制在浮式风机减载中的应用 |
| 7.1 风机模型简介 |
| 7.1.1 风机模型 |
| 7.1.2 风机结构控制 |
| 7.1.3 仿真工具 |
| 7.2 风机减载的主动结构控制 |
| 7.2.1 设计模型的结构 |
| 7.2.2 设计模型的辨识 |
| 7.2.3 设计模型的预处理 |
| 7.2.4 广义H_∞结构控制 |
| 7.2.5 控制器设计结果 |
| 7.3 仿真验证与结果分析 |
| 7.3.1 仿真环境设置 |
| 7.3.2 仿真结果 |
| 7.3.3 分析和讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）广义系统正实控制与耗散控制问题的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 正实控制问题研究意义及发展现状 |
| 1.3 耗散控制问题研究意义及发展现状 |
| 1.4 本文主要研究工作及内容安排 |
| 第2章 不确定离散广义系统正实性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统描述及相关定义、引理 |
| 2.3 正实性分析 |
| 2.3.1 正实性分析 |
| 2.3.2 数值例子 |
| 2.4 正实控制器设计 |
| 2.4.1 状态反馈设计 |
| 2.4.2 数值例子 |
| 2.4.3 输出反馈设计 |
| 2.5 结论 |
| 第3章 不确定离散广义系统耗散性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统描述及相关定义、引理 |
| 3.3 鲁棒耗散性分析 |
| 3.3.1 耗散性分析 |
| 3.3.2 数值例子 |
| 3.4 鲁棒耗散控制器设计 |
| 3.4.1 状态反馈设计 |
| 3.4.2 数值例子 |
| 3.4.3 输出反馈设计 |
| 3.5 结论 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者攻读硕士学位期间撰写的论文 |
（10）对称系统的耗散性分析与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的研究目的和意义 |
| 1.2 对称系统研究现状 |
| 1.3 耗散理论的产生、发展及研究现状 |
| 1.3.1 耗散性理论的产生 |
| 1.3.2 线性系统的耗散性 |
| 1.3.3 线性时滞系统的耗散性 |
| 1.3.4 广义系统的耗散性 |
| 1.4 本文的主要工作和内容安排 |
| 第二章 基本知识 |
| 2.1 H∞范数 |
| 2.1.1 范数 |
| 2.1.2 奇异值 |
| 2.1.3 H∞范数 |
| 2.2 对称系统 |
| 2.2.1 在符号矩阵下的对称系统 |
| 2.2.2 对称系统 |
| 2.3 耗散系统 |
| 2.4 线性矩阵不等式方法 |
| 2.4.1 线性矩阵不等式的一般表示 |
| 2.4.2 一些标准的线性矩阵不等式问题 |
| 2.5 一些有用的引理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 离散时间对称系统的耗散性分析与控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统描述 |
| 3.3 离散时间状态空间对称系统的耗散分析 |
| 3.4 离散时间状态空间对称系统的耗散控制 |
| 3.5 仿真算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 状态空间对称时滞系统的耗散性分析与控制问题 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 状态空间对称连续时间时滞系统的耗散分析与控制问题 |
| 4.2.1 系统描述 |
| 4.2.2 状态空间对称时滞系统的耗散分析 |
| 4.2.3 状态空间对称时滞系统的耗散控制 |
| 4.2.4 仿真算例 |
| 4.3 状态空间对称离散时滞系统的耗散分析与控制问题 |
| 4.3.1 系统描述 |
| 4.3.2 状态空间对称离散时滞系统的耗散分析 |
| 4.3.3 状态空间对称离散时滞系统的耗散控制 |
| 4.3.4 仿真算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 广义对称系统的 H∞范数计算问题 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 连续时间广义对称系统的H∞范数计算问题 |
| 5.2.1 系统描述 |
| 5.2.2 一般对称系统的H∞范数计算 |
| 5.2.3 广义对称系统的H∞范数计算 |
| 5.2.4 数值算例 |
| 5.3 离散广义对称系统的H∞范数计算与控制问题 |
| 5.3.1 系统描述 |
| 5.3.2 离散时间系统的H∞范数计算 |
| 5.3.3 离散时间广义对称系统的H∞范数计算 |
| 5.3.4 数值算例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于 PID 控制器的线性系统的耗散控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统描述 |
| 6.3 基于PI 控制器的严格耗散控制 |
| 6.3.1 基于类状态反馈的PI 控制器的严格耗散控制 |
| 6.3.2 基于类静态输出反馈的PI 控制器的严格耗散控制 |
| 6.4 基于PI 控制器的鲁棒严格耗散控制 |
| 6.4.1 基于类状态反馈的PI 控制器的鲁棒严格耗散控制 |
| 6.4.2 基于类静态输出反馈的PI 控制器的鲁棒严格耗散控制 |
| 6.5 基于类动态输出反馈PID 控制的线性系统的耗散控制 |
| 6.5.1 PID 控制器的状态空间实现 |
| 6.5.2 耗散控制 |
| 6.6 仿真算例 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、广义系统输出反馈严格正实控制器设计（论文参考文献）
- [1]微电网电压型逆变器自适应控制策略研究[D]. 蒋中南. 北方民族大学, 2021(08)
- [2]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)
- [3]机电伺服系统正实控制方法与应用研究[D]. 杨月莹. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]高阶广义系统分析与协同最优控制问题研究[D]. 张丽萍. 天津大学, 2020(01)
- [5]挠性航天结构的动力学与无源性控制问题研究[D]. 郎啸宇. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [6]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)
- [7]柔性空间太阳能电站的动力学特性分析与控制研究[D]. 赵毅. 北京理工大学, 2018(07)
- [8]基于广义KYP引理的有限频域分析与综合[D]. 李贤伟. 哈尔滨工业大学, 2015(04)
- [9]广义系统正实控制与耗散控制问题的研究[D]. 王英超. 辽宁大学, 2012(03)
- [10]对称系统的耗散性分析与控制[D]. 王淑平. 天津大学, 2011(05)