基于總擾動(dòng)的線性自抗擾控制性能分析及改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間:2024-01-23 18:28
自抗擾控制(ADRC,Active Disturbance Rejection Control)將串聯(lián)積分作為系統(tǒng)的規(guī)范模型,將規(guī)范模型以外的信息視為系統(tǒng)總擾動(dòng),并通過(guò)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO,Extended State Observer)實(shí)時(shí)估計(jì)并補(bǔ)償總擾動(dòng)。因此,自抗擾控制具有強(qiáng)大魯棒性和抗干擾性能,且不依賴系統(tǒng)精確模型。線性自抗擾控制的提出降低了控制器參數(shù)個(gè)數(shù)和調(diào)節(jié)難度,為理論分析和工程應(yīng)用提供了便利。自抗擾控制優(yōu)越性能的實(shí)現(xiàn)在于創(chuàng)新性的引入系統(tǒng)總擾動(dòng),因此非常必要分析總擾動(dòng)對(duì)自抗擾控制性能的影響。本文研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面:第一,分析總擾動(dòng)對(duì)線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)能力的影響。獲取系統(tǒng)總擾動(dòng)到線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)誤差的傳遞函數(shù),使線性ESO估計(jì)誤差擁有統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn),首次實(shí)現(xiàn)線性ESO狀態(tài)估計(jì)誤差相互間的“橫向?qū)Ρ取。通過(guò)頻域和時(shí)域方法分別對(duì)狀態(tài)估計(jì)誤差與觀測(cè)器增益的關(guān)系、各狀態(tài)估計(jì)誤差幅值、最大值、以及穩(wěn)定時(shí)間進(jìn)行分析比較。本文在更寬松的假設(shè)條件下證明了充分利用總擾動(dòng)已知信息的改進(jìn)型線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器具有更高的觀測(cè)精度。第二,分析總擾動(dòng)對(duì)線性自抗擾閉環(huán)系統(tǒng)性能的影響。在忽略E...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 自抗擾控制研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作和安排
第2章 自抗擾控制技術(shù)基本原理
2.1 引言
2.2 自抗擾控制技術(shù)基本結(jié)構(gòu)
2.2.1 跟蹤微分器
2.2.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器
2.2.3 狀態(tài)誤差反饋控制律
2.3 線性自抗擾控制
2.4 小結(jié)
第3章 基于總擾動(dòng)的ADRC性能分析
3.1 引言
3.2 總擾動(dòng)對(duì)ESO性能影響分析
3.2.1 頻域分析
3.2.2 時(shí)域分析
3.3 基于已知模型的修改型ESO
3.4 總擾動(dòng)對(duì)ADRC閉環(huán)性能影響
3.5 小結(jié)
第4章 基于估計(jì)誤差補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)
4.1 引言
4.2 基于ESO估計(jì)誤差補(bǔ)償?shù)目刂坡筛倪M(jìn)
4.3 參考值的微分信號(hào)對(duì)閉環(huán)輸出的影響
4.4 穩(wěn)定性證明
4.4.1 ESO穩(wěn)定性證明
4.4.2 改進(jìn)ADRC穩(wěn)定性證明
4.5 小結(jié)
第5章 改進(jìn)型自抗擾串級(jí)控制仿真驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 過(guò)熱汽溫串級(jí)控制
5.2.1 模型描述
5.2.2 控制器設(shè)計(jì)及參數(shù)整定
5.2.3 仿真驗(yàn)證
5.3 機(jī)械式自動(dòng)變速器的位移串級(jí)控制
5.3.1 模型描述
5.3.2 控制器設(shè)計(jì)及參數(shù)整定
5.3.3 仿真驗(yàn)證
5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作
致謝
附錄
本文編號(hào):3883153
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 自抗擾控制研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作和安排
第2章 自抗擾控制技術(shù)基本原理
2.1 引言
2.2 自抗擾控制技術(shù)基本結(jié)構(gòu)
2.2.1 跟蹤微分器
2.2.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器
2.2.3 狀態(tài)誤差反饋控制律
2.3 線性自抗擾控制
2.4 小結(jié)
第3章 基于總擾動(dòng)的ADRC性能分析
3.1 引言
3.2 總擾動(dòng)對(duì)ESO性能影響分析
3.2.1 頻域分析
3.2.2 時(shí)域分析
3.3 基于已知模型的修改型ESO
3.4 總擾動(dòng)對(duì)ADRC閉環(huán)性能影響
3.5 小結(jié)
第4章 基于估計(jì)誤差補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)
4.1 引言
4.2 基于ESO估計(jì)誤差補(bǔ)償?shù)目刂坡筛倪M(jìn)
4.3 參考值的微分信號(hào)對(duì)閉環(huán)輸出的影響
4.4 穩(wěn)定性證明
4.4.1 ESO穩(wěn)定性證明
4.4.2 改進(jìn)ADRC穩(wěn)定性證明
4.5 小結(jié)
第5章 改進(jìn)型自抗擾串級(jí)控制仿真驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 過(guò)熱汽溫串級(jí)控制
5.2.1 模型描述
5.2.2 控制器設(shè)計(jì)及參數(shù)整定
5.2.3 仿真驗(yàn)證
5.3 機(jī)械式自動(dòng)變速器的位移串級(jí)控制
5.3.1 模型描述
5.3.2 控制器設(shè)計(jì)及參數(shù)整定
5.3.3 仿真驗(yàn)證
5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作
致謝
附錄
本文編號(hào):3883153
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