代写数学硕士论文-关于数学非线性系统滑模变结构控制的论述
摘要 5-6
Abstract 6
目录 7-9
第1章绪论 9-16
1.1非线性系统理论的历史与发展现状 9-11
1.1.1非线性控制的经典方法及局限性 9-10
1.1.2非线性控制的现代控制理论 10-11
1.2变结构控制理论的起源和发展 11-14
1.2.1变结构控制理论的起源 11-12
1.2.2变结构控制理论的发展 12-14
1.3滑模变结构控制的研究方向 14-15
1.4本论文的主要研究内容 15-16
第2章滑模变结构控制理论的基本内容 16-26
2.1滑模变结构系统的基本概念 16-18
2.2滑动模态的数学描述 18-19
2.3滑动模态的基本特性 19-21
2.3.1滑动模态的存在条件 19
2.3.2滑动模态的到达条件 19-20
2.3.3滑动模态的稳定性问题 20-21
2.4滑模变结构控制系统的设计 21-23
2.4.1变结构控制的设计要求和目标 21-22
2.4.2切换函数的选择 22-23
2.5变结构控制系统的不变性和抖振问题 23-25
2.5.1变结构控制系统的不变性 23-24
2.5.2变结构控制系统的抖振问题 24-25
2.6本章小结 25-26
第3章非线性系统Terminal滑模变结构控制及应用 26-40
3.1引言 26
3.2传统Terminal滑动模态 26-27
3.3全局Terminal滑动模态 27-29
3.3.1全局Terminal滑动模态的设计 27-29
3.3.2全局Terminal滑动模态的特点 29
3.4对数型Terminal滑动模态 29-34
3.4.1二阶SISO系统滑模切换函数与控制策略的选取 29-32
3.4.2高阶SISO系统Terminal滑模变结构控制设计 32-34
3.5仿真算例 34-39
3.5.1仿真算例1 34-37
3.5.2仿真算例2 37-39
3.6本章小结 39-40
第4章非奇异Terminal滑模变结构控制及应用 40-50
4.1引言 40
4.2非奇异Terminal滑模变结构控制 40-41
4.3改进的非奇异Terminal滑模变结构控制 41-45
4.3.1改进的非奇异Terminal滑动模态设计 41-44
4.3.2稳态分析 44-45
4.4仿真算例 45-48
4.5本章小结 48-50
第5章总结与展望 50-51
参考文献 51-56
致谢 56-57
攻读硕士期间完成的论文情况 57
【摘要】 滑模变结构控制已经发展成为现代控制理论中的重要分支之一。由于它对系统参数摄动、外界干扰、系统的不确定性等具有完全鲁棒性而受到国内外学者的广泛重视。在变结构控制系统中,通过设计控制信号使系统状态保持在滑模或其邻域内,系统的动态性能由所选取的滑动模态来确定。变结构控制系统滑动模态的稳定性,完全取决于滑动模态的设计。如何选取好的切换函数,如何削弱或消除抖振而又不失强鲁棒性,是滑模变结构控制实际应用时必须解决的首要问题。本文针对这两个问题进行了研究。主要内容包括以下几个方面：第一,在阅读了大量文献的基础上,总结了非线性系统理论的历史及发展现状,介绍了变结构控制理论的起源与发展以及当前滑模变结构控制的主要研究方向。第二,阐述了滑模变结构控制的基本概念,滑动模态的数学描述、基本特性、设计目标与要求,切换函数的选取,滑动模态的不变性及抖振问题。第三,针对系统的动态性能由所选取的滑动模态来确定这一问题,介绍了非线性系统的Terminal滑动模态和全局Terminal滑动模态,并提出了对数型Terminal滑动模态,仿真结果表明了能够取得较好的控制效果。第四,针对Terminal滑模中控制策略的奇异性问题,介绍了一种非奇异Terminal滑模控制,并对现有的滑模控制方法进行改进,为控制系统设计了一种改进的非奇异终端滑模控制器。该方法使系统保持了系统的鲁棒性的同时,使系统状态到达平衡点的时间是有限的并且有较快的收敛速度和较短的收敛时间。仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。
【Abstract】 Sliding mode control (SMC) is becoming an important branch of modern control theory. It is valued for its robust accommodation of uncertainties and its ability to reject disturbances. In SMC system, the system states keep in the sliding mode or its neighborhood through designing control sign. The dynamic properties are determined by the sliding mode. The stability of sliding mode in the variable structure control (VSC) system is ensured completely by the design of sliding mode. How to choose good switch function, how to eliminate the chattering phenomenon while keeping the robustness property of SMC is the most important problem to be resolved for its wide application. These problems are studied in this dissertation. The main contents are as following:Firstly, based on referring to comparatively full literatures in the field of VSC, the history and development status quo of theories of nonlinear system are summarized, and the origin and development of the VSC theories and the main research direction of SMC at present are introduced.Secondly, the elementary concepts about SMC, mathematics description and basic properties of the sliding mode are stated. The designing target and claim, the choosing of switching function, inflexibility and chatting of sliding mode are elaborated.Thirdly, on the basis of the choosing of sliding mode, terminal sliding mode and global terminal sliding mode of nonlinear system are presented, and logarithm terminal sliding mode is put forward. The simulations show that better control effect can be achieved.Forthly, to the singular question in the control strategy, a non-singular terminal sliding mode control is presented, and an improved non-singular terminal sliding mode controller for the plants is designed. While keeping the robust of the system, the time that the system state reach the equilibrium point is finite and it has faster convergence rate and shorter convergence time. The simulation results proved the validity of the theoretical analysis.
代写硕士论文-【关键词】 非线性系统； 变结构控制； 滑动模态； 非奇异； 有限时间；
【Key words】 nonlinear system； variable structure control； sliding mode； non-singular； finite-time；//