本文關(guān)鍵詞：時(shí)滯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析及其在牽引控制中的應(yīng)用

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【摘要】：通過通信網(wǎng)絡(luò)形成的反饋控制系統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control Systems,NCSs)。相比于傳統(tǒng)的控制模式,NCSs具有共享信息資源、便于安裝和維護(hù)、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸成熟,NCSs在許多不同的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。但網(wǎng)絡(luò)的引入會帶來時(shí)滯等問題,它們會使整個(gè)控制系統(tǒng)性能變差,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)化牽引控制是通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)對交流異步電動機(jī)的控制,網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)滯和數(shù)據(jù)丟包等會對整個(gè)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響。本文首先討論了連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間的NCSs的穩(wěn)定性問題,然后進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)化牽引系統(tǒng)的保性能控制器設(shè)計(jì)問題的研究。論文的主要研究成果如下:(1)研究了含有變時(shí)滯的連續(xù)時(shí)間NCSs的魯棒穩(wěn)定問題。構(gòu)造新的包含兩個(gè)三重積分項(xiàng)的NCSs泛函,并結(jié)合自由權(quán)矩陣不等式和新的三階矩陣不等式,推導(dǎo)出保證NCSs穩(wěn)定的判定準(zhǔn)則,并給出了保證NCSs魯棒H_∞性能穩(wěn)定的判定準(zhǔn)則。算例分析說明了本文所提方法和已有方法相比是有提高的。(2)研究了含有變時(shí)滯的離散時(shí)間NCSs的穩(wěn)定性和反饋控制器的設(shè)計(jì)問題。首先,推導(dǎo)了一個(gè)具有更小保守性的累加不等式,并證明已有的一些被廣泛應(yīng)用的累加不等式是該不等式的特例。接著給出了一個(gè)新的保證NCSs穩(wěn)定的判定準(zhǔn)則,進(jìn)行了狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì),結(jié)合改進(jìn)的錐補(bǔ)償算法(ICCL)來獲得保證NCSs穩(wěn)定的控制器的參數(shù)。最后,通過數(shù)值分析來說明該方法的優(yōu)越性,并結(jié)合一個(gè)實(shí)際例子來說明該方法的實(shí)用性。(3)研究了牽引NCSs的保性能控制器的設(shè)計(jì)問題。利用Lyapunov-Krasovskii泛函和保守性更小的積分不等式,得到了滿足一定性能指標(biāo)條件下,NCSs存在保性能控制器的充分條件。給出求取系統(tǒng)保性能控制器的方法,并利用ICCL算法進(jìn)行控制器的求解。通過算例分析驗(yàn)證本文控制器設(shè)計(jì)方法的有效性,并進(jìn)行牽引NCSs保性能控制器的設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCSs) 牽引控制 錐補(bǔ)償算法(ICCL) 保性能控制
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP13
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選題研究背景及意義9-10
• 1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 基于時(shí)滯理論的網(wǎng)絡(luò)控制方法10-12
• 1.2.2 基于隨機(jī)控制理論的方法12
• 1.2.3 基于時(shí)滯補(bǔ)償與預(yù)測控制的方法12-13
• 1.3 電機(jī)網(wǎng)絡(luò)化控制研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 預(yù)備知識14-16
• 1.5 本文的主要研究工作與結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第二章 連續(xù)時(shí)間網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性分析17-27
• 2.1 引言17-18
• 2.2 系統(tǒng)描述18-19
• 2.3 H_∞穩(wěn)定性分析19-25
• 2.4 算例仿真與分析25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 離散時(shí)間網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及反饋控制器設(shè)計(jì)27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 系統(tǒng)描述27-30
• 3.3 離散時(shí)滯系統(tǒng)穩(wěn)定性分析30-34
• 3.4 反饋控制器設(shè)計(jì)34-36
• 3.5 算例仿真與分析36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第四章 網(wǎng)絡(luò)化牽引控制系統(tǒng)建模39-48
• 4.1 交流異步牽引電機(jī)的數(shù)學(xué)模型39-42
• 4.2 網(wǎng)絡(luò)化牽引控制系統(tǒng)模型42-45
• 4.3 基于TrueTime的網(wǎng)絡(luò)化牽引控制系統(tǒng)仿真45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 網(wǎng)絡(luò)化牽引控制系統(tǒng)的保性能控制48-60
• 5.1 引言48-49
• 5.2 系統(tǒng)描述49-50
• 5.3 保性能控制器存在的條件50-53
• 5.4 保性能控制器的設(shè)計(jì)方法53-54
• 5.5 保性能控制器參數(shù)求解算法54-57
• 5.6 算例仿真與結(jié)果分析57-58
• 5.7 本章小結(jié)58-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)60-61
• 6.2 研究展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果67-68
• 致謝68

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：633387