导读:本文包含了非线性系统控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:系统,观测器,稳定性,神经网络,模型,积分,永磁。
非线性系统控制论文文献综述
赵希梅,原浩,朱文彬[1]（2019）在《基于小波神经网络和非线性扰动观测器的直线伺服系统控制》一文中研究指出针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受外部负载扰动、参数变化和摩擦力等非线性不确定性因素影响而导致伺服系统性能降低的问题,提出一种基于小波神经网络(WNN)的非线性扰动观测器(NDO)控制方法。首先,将非线性模型线性化,然后利用线性系统理论设计反馈线性化控制器(FLC),实现位置跟踪,从而使PMLSM控制系统稳定;采用NDO估计并补偿系统的不确定性,降低了系统跟踪误差。但是在实际运行过程中观测器增益较难选取,极易产生较大的观测误差,为了增强系统鲁棒性,通过WNN在线补偿NDO的观测误差,以改善NDO的补偿能力。通过系统实验,证明所提出方法的有效性,系统具有较强的鲁棒性和良好的跟踪精度,可以有效补偿系统存在的不确定性对系统跟踪性能的影响。(本文来源于《电工技术学报》期刊2019年19期）
董学莲,廖佳敏,曾孟兰,赵雄,向奎伟[2]（2019）在《基于观测器的单关节非线性机械手系统控制》一文中研究指出针对一类单关节非线性机械手系统控制过程中存在的干扰、模型不确定性以及可能的故障问题,提出一种基于观测器的积分滑模控制策略。该方法首先对系统状态及干扰进行有效观测,得到相应的观测信息,并通过引入滑模面对系统故障信号进行重构。其次,基于观测信息进行了控制器设计,在保证系统状态趋向滑模面的同时,对系统的稳定性进行了分析。此外,通过引入H_∞性能指标,保证了系统的鲁棒性。最后,将该方法用在了一类柔性单关节机械手系统中。仿真结果表明,该方法能够有效观测系统干扰、故障信号,控制器能够保证系统的稳定性,说明了控制策略的有效性。(本文来源于《控制工程》期刊2019年06期）
张凯[3]（2019）在《基于未建模动态补偿的非线性系统控制方法研究》一文中研究指出在工业控制过程中,几乎所有的被控对象都是非线性的。例如,球磨机系统、水灌液位控制系统和风洞系统等。将传统的线性控制方案应用在这些非线性系统上很难取得较好的控制效果。因此,研究非线性系统的控制问题无论在理论上还是实际应用上都具有非常重要的意义。在非线性系统的研究中所遇到的主要困难在于缺乏适当的方法来消除非线性项和不确定项对系统的影响。随着神经网络理论的发展,基于神经网络的非线性自适应控制方法取得了较快的发展。该方法的核心思想在于利用神经网络估计和消除非线性项和不确定项对系统的影响。然而,利用该方法识别系统非线性项和不确定项需要在线采集大量的数据,并且传统的反向传播(BP)神经网络具有收敛速度慢和容易陷入局部极小值的缺点。为了克服上述缺点,本文研究了一类非线性系统的自适应控制问题,所做的具体研究工作描述如下:(1)研究了一类单输入单输出非线性系统的自适应控制问题。针对该被控对象设计了一个新的控制框架。该控制框架包括一个线性控制器和一个比例-积分-微分型神经网络补偿控制器。在该控制框架中线性控制器使得系统的输出逐渐收敛到给定信号附近,比例-积分-微分型神经网络补偿控制器估计和消除未建模动态对系统的影响,使得系统输出较好的跟踪给定信号。该控制框架具有所需在线测量数据少和鲁棒性好的优点。一个数值仿真实验和一个水罐液位控制系统仿真实验验证了该方法具有较好的控制效果。(2)基于上述的单输入单输出非线性系统的控制框架,研究了一类多输入多输出强耦合非线性系统的自适应控制问题。不同于单输入单输出非线性系统,多输入多输出非线性系统需要考虑耦合对系统的影响。因此,在设计多输入多输出系统的自适应控制器时,无论是设计线性控制器还是未建模动态补偿控制器都考虑了解耦问题。一个数值仿真验证了该方法的有效性。(3)本文所采用的未建模动态补偿控制器为比例-积分-微分型神经网络。相比于传统的BP神经网络,比例-积分-微分型神经网络的隐含层加入了比例神经元、积分神经元和微分神经元。这样的做法有利于将PID“记忆”和“预测”的特点加入到了比例-积分-微分型神经网络中,使得比例-积分-微分型神经网络相较于传统的BP神经网络更加的智能化;且由于积分神经元的作用,比例-积分-微分型神经网络不易陷入局部极小值;再者比例-积分-微分型神经网络输入层到隐含层的连接方式是按照PID控制规律的基本原则设计的,因此保证了系统的快速收敛性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01）
董颖颖[4]（2019）在《两类有动态不确定性高阶非线性系统控制设计》一文中研究指出众所周知,随着控制理论的发展,非线性系统因其特有的复杂性成为当前控制界研究的重要课题之一.在实际的控制系统中,通常会出现各种不确定因素,它们不仅会降低系统的稳定性,甚至可能会破坏系统的性能.另外,量测工具和控制方法的局限性极大地增加了控制设计的难度,因此我们需要发展更为有效的控制策略.从理论和实际应用出发,本文将研究两类复杂的非线性系统—高阶不确定非线性系统的控制问题,包括:一、具有动态不确定性的高阶非线性系统的全局快速有限时间镇定本部分主要研究一类具有动态不确定性的高阶非线性系统的全局快速有限时间镇定问题.基于具有符号函数和输入状态稳定性的积分Lyapunov函数的构造,设计一种状态反馈控制器,该控制器的设计确保闭环系统的状态在有限时间内全局收敛到原点.本部分创新之处在于把快速有限时间控制方法成功地应用到具有动态不确定性的系统中.最后分别给出数值例子和实际例子进一步说明控制策略的有效性.二、具有动态不确定性和输出约束的高阶非线性系统的状态反馈镇定本部分主要探讨一类具有动态不确定性和输出约束的高阶非线性系统的状态反馈镇定问题.利用增加幂次积分法,设计一种连续状态反馈控制器,该控制器的设计使系统的状态收敛到原点.本部分创新之处在于提出一种统一的设计方法,该方法能同时处理具有或是不具有输出约束的系统的镇定问题.最后给出的数值仿真例子进一步说明控制策略的有效性.(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-03-10）
王倩[5]（2019）在《非线性随机时滞系统控制问题》一文中研究指出近年来,在实际系统中,非线性、时滞、未建模动态等是普遍存在的.随机非线性大系统控制器的设计和稳定性分析取得了丰富的理论成果和广泛的实际应用.本文针对两类重要的随机非线性大系统,研究了其控制器设计、稳定性分析,主要内容如下:1、随机非线性时滞系统的分散鲁棒自适应输出反馈控制解决了一类带有时滞的随机非线性大系统的分散鲁棒自适应输出反馈控制问题.在假定各子系统的逆动态为随机输入-状态稳定的前提下,采用反推法构造了一种自适应输出反馈控制器.在一些比较弱的条件下,通过选择设计参数和适当的李雅普诺夫函数,证明了闭环系统是全局依概率稳定并且输出可以收敛到原点的任意小邻域,闭环系统中其他信号满足依概率全局有界.通过仿真实例证明了所设计控制器的有效性.2、带有逆动态的随机非线性高阶时滞系统的分散自适应神经网络跟踪控制本文解决了一类随机非线性高阶交互系统的分散自适应状态反馈神经网络跟踪控制问题.在控制器设计中,采用RBF神经网络来处理一系列未知系统动态和随机不确定性.此外,针对一类具有逆动态的高阶随机非线性强交互系统,构造适当的Lyapunov-Krosovskii函数和参数.证明了该控制器的设计可以保证闭环系统中所有的信号都保持依概率半全局一致的最终有界(SGUUB),跟踪误差最终在原点的小邻域内收敛.仿真结果表明,该方法是有效的。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-03-09）
徐佩宸[6]（2019）在《具有阀门非线性约束的协调控制系统控制方法研究》一文中研究指出协调控制系统在发电机组的控制系统中占据着核心地位,机组协调控制系统的控制性能反映了机组自动化水平。通常情况下,研究协调系统之前,会对协调系统进行一定的简化和近似处理,包括对锅炉-汽轮机单元机组的简化和其他设备的简化,这就导致了仿真结果和实际运行结果之间存在着较大的差异。阀门是发电机组中常用的工质流量控制设备。阀门本身具有一定的非线性特性,但在仿真的过程中,经常仅使用一个低阶惯性环节来代表其传递函数,而忽略其非线性。本文以国内某电厂500MW超临界机组为研究对象,研究了该机组的协调系统,考虑其主蒸汽调节阀的非线性约束,设计了对应的非线性补偿器,并通过仿真验证了补偿器的可行性。首先,对单元机组非线性数学模型进行线性化处理,在得到单元机组线性化模型的基础上,采用对角解耦的形式,设计解耦控制器,削弱通道之间的耦合现象;之后,选用PI控制器作为整个系统的控制器,并使用粒子群算法给定控制器初值;然后,针对由于阀门流量特性引起的非线性进行补偿,基于采集到的阀门入口及出口流量数据,得到能反映阀门流量特性的散点图,并以此拟合阀门开度与出口流量之间的函数关系,进而对控制器输出进行修正,以补偿阀门非线性;最后,通过跟随性实验、抗干扰实验和负荷大范围变化的适应性实验,验证非线性补偿方法的实际补偿效果。研究结果表明,阀门非线性补偿的方法在缩短控制系统的调节时间,提高稳定性方面,具有一定的意义。本论文提出的该非线性补偿的方法,不仅仅具有理论研究的价值,更具有工程应用价值,对火电机组协调控制的系统优化工作提出了另一个思路,起到了借鉴作用。(本文来源于《华北电力大学》期刊2019-03-01）
许可心[7]（2019）在《执行器饱和的非线性时滞系统控制问题》一文中研究指出本文主要研究带有执行器饱和的非线性时滞系统控制问题。首先,采用状态反馈和辅助时滞反馈的凸组合处理系统中的饱和项,其次,基于Lyapunov稳定性理论,利用自由权矩阵、积分不等式等方法,给出了系统渐近稳定的充分条件,并给出状态反馈控制器的设计方案。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2019年02期）
贺少敏[8]（2018）在《基于特征模型的非线性系统控制问题研究》一文中研究指出面对实际物理对象在建立精确动力学模型上的困难和复杂系统控制问题的挑战,吴宏鑫院士在全系数自适应控制理论的基础上,结合被控对象和实际控制性能要求,提出了基于特征模型的自适应控制方法。特征模型在电解铝生产过程、卫星姿态控制、高超音速飞行控制等实际对象中的广泛运用,驱动着一些学者从理论层面逐步探索基于特征模型的控制理论的合理性。但是面对特征模型定性描述的定义,首先需要解决的是建模方法的研究,从而基于模型的控制和闭环系统的稳定性分析才得以继续,逐步形成了基于特征模型的控制理论分析的框架,为其实际运用奠定了理论基础。本文针对上述问题展开研究,着眼于构建包含特征模型理论推导、基于特征参量估计值的自适应控制以及闭环系统的稳定性分析为一体的理论框架。主要研究内容包括如下几点:首先,探索非线性系统的特征模型构建问题。在以往的工程实际中,人们关注的是控制方法的有效性,而忽略了其理论基础的重要性,并且稳定性分析针对的是由特征模型和基于模型的控制器构成的闭环系统。为了完善基于特征模型的控制理论,首先需要从根本上解决特征模型的由来问题。针对不同假设条件下的非线性系统提出了对应的建模方法,并给出了参数范围和量化了采样点处的建模误差。这是对特征模型定性描述的定量表达,为后续分析提供了基础。其次,分析了闭环系统的稳定性问题。鉴于特征模型归属采样控制类,上述的建模误差对应于相容性条件,结合特征建模的理论推导衍生了新的相容性条件,因此通过分析由特征模型和基于估计的自适应控制构成的近似离散闭环系统的稳定性问题,进一步研究了由原系统精确离散模型和自适应控制器构成的精确离散闭环系统的稳定性问题。本文基于特征参量估计值设计了线性结构的控制器,并通过引入调节参数对控制器进行了改进。整个思路为基于特征模型的控制理论研究提供了分析框架。然后,针对复杂非线性系统,本文研究了基于特征模型的分布式控制问题,并在低温跨音速风洞实例中进行具体的基于一阶特征模型的控制和仿真验证。在多输入多输出非线性系统中,有着类似于上述前两点的研究结论,但同时有着自身的特殊性。本文研究了带有耦合的多输入多输出子系统构成的复杂系统的建模思路,分析了闭环系统的稳定性问题。在风洞实例中,依据子系统类型单独推导了特征模型并设计了控制器,最后分析了闭环系统的稳定性。在章节最后通过对一定条件下的风洞模型进行控制仿真,验证了基于复杂多输入多输出非线性系统分布式特征模型控制方法的有效性。最后,考虑到特征模型归属抽象模型的一类,进一步研究了非线性系统基于抽象模型的控制问题。在抽象模型中,选择了带有输入的简单系统作为控制器设计的依据,并基于原系统的输出信息和抽象模型的输入信息,设计输出接口动态,证明了闭环系统的输入状态稳定性问题。最后分析了抽象模型和特征模型之间区别和联系,比较了二者在复杂对象控制问题上侧重点的不同。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-11-01）
谭永宏,曾喆昭[9]（2019）在《基于弹性能量函数的非线性不确定系统控制方法》一文中研究指出针对非线性不确定系统的控制问题,提出一种基于弹性能量函数的扰动观测方法和弹性跟踪控制方法.该方法以弹性能量函数为核心,将其分别应用于扰动观测器、虚拟跟踪指令以及弹性跟踪控制器的设计.该控制方法的突出优势是只根据误差来消除误差,不涉及误差的微分运算,控制器增益参数完全根据积分步长来整定.理论研究表明,所提出的弹性跟踪控制方法不仅可从理论上保证各级子控制器的稳定性,有效解决高阶SISO非线性不确定系统的控制问题,而且可有效避免反步控制方法出现的微分爆炸问题.此外,每个子控制器只有一个由积分步长即可整定的增益参数,因而控制器结构简单、计算量较小.仿真结果表明:所提出的控制方法不仅具有快的响应速度、高的控制精度以及强的抗扰动能力,而且不依赖于被控对象模型,在非线性不确定系统控制领域具有广泛的应用前景.(本文来源于《控制与决策》期刊2019年06期）
杨柳[10]（2018）在《分数阶非线性系统控制与电路研究》一文中研究指出自从Mandelbort首次在现实系统中发现分数维现象,越来越多的研究指出,现实世界中大部分系统均具备分数阶性质;因此,利用分数阶微积分建立系统模型、描述系统特性比整数阶更精确,与真实工程技术系统的性质和动力学行为更吻合。另一方面,非线性系统的物理实现为其工程技术应用提供了硬件基础。稳定性是系统控制中最基本、重要的性能要求之一。对于分数阶非线性系统控制,现有整数阶控制器很多时候显得力不从心,而分数阶控制器能获得更优良的控制效果、更符合工程实际需求的控制精度,但其参数增多、结构更复杂、实现更困难,因此,至今仍处于研究阶段,尚未在工程技术产业广泛应用。本文在分数阶控制理论基础上,提出一种新颖的分数阶控制器,用于分数阶系统控制,并探讨分数阶非线性电路系统控制电路的实现,主要工作内容如下:首先,介绍了分数阶理论的发展和新概念,包括基本函数、定义、数值运算方法等。基于非线性系统的稳定理论,探讨了分数阶非线性系统稳定的充分条件。接着,将经典的神经元模型FitzHugh-Nagumo系统和Morris-Lecar系统扩展到Caputo函数定义下的分数阶系统,对这两个新系统的分数阶动力学行为进行分析,着重研究了分岔特性。然后,将传统的冲洗滤波器设计原理引入分数阶非线性系统,提出一种新颖的分数阶滤波反馈控制器,为了验证其有效性与适用性,在FitzHugh-Nagumo分数阶系统和Morris-Lecar分数阶系统中加入该控制器,运用分数阶非线性系统稳定的充分条件,研究稳定控制方法。仿真结果表明:两个受控系统均能收敛到平衡点,且效果优于整数阶冲洗滤波器。最后,在波特图频域近似与非线性系统电路设计方法的基础上,设计了分数阶Lorenz系统电路状态反馈环,仿真结果证实该分数阶Lorenz系统电路受控后能稳定在平衡点。(本文来源于《暨南大学》期刊2018-06-26）
非线性系统控制论文开题报告
（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：
针对一类单关节非线性机械手系统控制过程中存在的干扰、模型不确定性以及可能的故障问题,提出一种基于观测器的积分滑模控制策略。该方法首先对系统状态及干扰进行有效观测,得到相应的观测信息,并通过引入滑模面对系统故障信号进行重构。其次,基于观测信息进行了控制器设计,在保证系统状态趋向滑模面的同时,对系统的稳定性进行了分析。此外,通过引入H_∞性能指标,保证了系统的鲁棒性。最后,将该方法用在了一类柔性单关节机械手系统中。仿真结果表明,该方法能够有效观测系统干扰、故障信号,控制器能够保证系统的稳定性,说明了控制策略的有效性。
（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。
非线性系统控制论文参考文献
[1].赵希梅,原浩,朱文彬.基于小波神经网络和非线性扰动观测器的直线伺服系统控制[J].电工技术学报.2019
[2].董学莲,廖佳敏,曾孟兰,赵雄,向奎伟.基于观测器的单关节非线性机械手系统控制[J].控制工程.2019
[3].张凯.基于未建模动态补偿的非线性系统控制方法研究[D].合肥工业大学.2019
[4].董颖颖.两类有动态不确定性高阶非线性系统控制设计[D].曲阜师范大学.2019
[5].王倩.非线性随机时滞系统控制问题[D].曲阜师范大学.2019
[6].徐佩宸.具有阀门非线性约束的协调控制系统控制方法研究[D].华北电力大学.2019
[7].许可心.执行器饱和的非线性时滞系统控制问题[J].数字技术与应用.2019
[8].贺少敏.基于特征模型的非线性系统控制问题研究[D].中国科学技术大学.2018
[9].谭永宏,曾喆昭.基于弹性能量函数的非线性不确定系统控制方法[J].控制与决策.2019
[10].杨柳.分数阶非线性系统控制与电路研究[D].暨南大学.2018
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