Delta算子系統(tǒng)執(zhí)行器飽和控制性能研究.pdf

1、在實際工業(yè)生產(chǎn)中，許多被控對象都存在著不同程度的飽和非線性。執(zhí)行器飽和現(xiàn)象的存在，使得實際系統(tǒng)設(shè)備在運行中收到極大的限制，并且使系統(tǒng)性能下降。Delta算子作為一種新的離散化方法，它是連接連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的橋梁。Delta算子系統(tǒng)如今已作為連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)的統(tǒng)一描述方法，Delta算子方法解決了移位算子方法快速采樣時引起的一系列難題。近年來國內(nèi)外知名學(xué)者對于執(zhí)行器飽和問題進行了廣泛的研究，并且取得了大量的研究成果。然而對于D

2、elta算子系統(tǒng)的執(zhí)行器飽和問題研究較少，故本論文對執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)的控制性能做進一步的研究。本論文主要研究成果如下：
　　首先，針對帶有執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)，通過迭代算法引入時間反系統(tǒng)，給出了帶有飽和執(zhí)行器的Delta算子系統(tǒng)零可控域的精確描述。并且通過理論分析得出了Delta算子系統(tǒng)零控域的邊界。然后求解得到了存在實特征值和復(fù)特征值的Delta算子系統(tǒng)零控域的具體表達式。根據(jù)連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)以及Delta

3、算子系統(tǒng)零控域的具體表達式，得出了連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和Delta算系統(tǒng)的零可控域的內(nèi)在聯(lián)系。
　　其次，在零控域的研究基礎(chǔ)上考慮執(zhí)行器飽和Delta算子系統(tǒng)零控域內(nèi)的穩(wěn)定性問題研究。構(gòu)造了一個飽和的線性反饋控制律來驅(qū)使任何零控域內(nèi)的狀態(tài)在有限步數(shù)內(nèi)到達平衡點的集合。然后對二階不穩(wěn)定Delta算子系統(tǒng)提出了一個半全局穩(wěn)定策略。最后給出了帶有一個或兩個不穩(wěn)定極點的高階Delta算子系統(tǒng)的半全局穩(wěn)定性結(jié)果。
　　然后，研究了帶有執(zhí)

4、行器飽和與干擾的Delta算子系統(tǒng)實際穩(wěn)定性問題。討論了Delta算子系統(tǒng)吸引域的關(guān)鍵性質(zhì)，然后研究了平面Delta算子系統(tǒng)的實際穩(wěn)定性，設(shè)計了一個能確保帶有執(zhí)行器飽和高階Delta算子系統(tǒng)實際穩(wěn)定的綜合控制器。另外給出了飽和Delta算子系統(tǒng)吸引域單調(diào)性和連續(xù)性。并且將研究方法和結(jié)果在飛行器模型上進行了仿真驗證。
　　最后，進行了模糊控制方法和Delta算子采樣方法在航天器姿態(tài)控制問題中的分析研究。對于線性化處理后的航天器姿態(tài)控