文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
一类抛物型分布参数系统的Backstepping控制器设计与仿真研
究
姓名:林颖
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:王兴成
20080301
问题。从偏微分方程的结构出发,结合带积分器的设计思想,以不摘要稳定热方程为被控对象,设计了一种新型的￡庇边界状态反馈控制器。本文研究了一类典型的抛物型偏微分方程枋龅姆植疾问低车恼蚨换核函数满足一个Ⅺ瓽推⒎址匠獭=ê薼双曲型偏制器。与现有的边界控制算法计算过程复杂,所用数学知识生涩的现状相比,这种新型的控制器在设计时,无需求解算子&撕方程,只需解一个融瓽双曲型偏微分方程,不涉及高深的数学理论,并大大减少了计算量。这是这种新方法的新颖之处。对具有不同形式系数的抛物型系统,构建了边界状态反馈控制器,结合印稳定性理论,证明了被控系统的稳定性。这种新的控制器设计方法不仅解决了抛物型系统的镇定问题,在许多情况下,还得到了闭环系统方程的解析解,为偏微分方程解析解的求解提供了新的思路。这是这种新方法的另一个创新之处。给出了一类抛物型偏微分方程的解析解,并给出了其与差分数值解法所得到的解的比较,比较曲线表明了这种新解法的正确本文对这种算法进行了全面的推导和证明。以细杆热传导系统为仿真对象,建立了该系统的模型一不稳定热方程。针对着这个模型,设计了印呓状态反馈控制器。求得了连续的封闭的控制器,闭环系统状态的解析解。最后给关键字:边界控制;抛物型分布参数系统:核函数;型双曲型’这种新型的印控制器包含一个积分算子,称为变换核函数。该变微分方程转换为等价的积分方程,然后利用迭代级数法,证明了该核函数方程的良定性,并在一定条件下求得了核函数的解析解,进而得到闭环系统的封闭的控性。出了控制器仿真曲线,从仿真结果看出,控制器效果理想,达到了系统镇定的目的。不稳定热方程中文摘要
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论文作者签名:椭导师签名:柑僦娟勖础弧论文作者签名匆隈月多∥日大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明保密口,在——年解密后适用本授权书。日期:勿。辍菰原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,:二差地物型盆查叁数丕统的垦垒然墨芪纈坠亟D进皇笾真班究:。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。版权使用管理办法獯罅J麓笱ПA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒谎论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或撰写成博士/硕士学位论文本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、扫描等复制手段保存和汇编学位论文。不保密硒朐谝陨戏娇蚰诖颉啊
所谓分布参数系统幽第滦髀贸鷈分布参数系统控制概述个参数,而必须用场晃蚨辔占浔淞康暮来描述的系统。在实际问题中,参数的分布性质是普遍存在的。在很多情况下可以部分甚至全部地忽略这种分布性质,以便简化对问题的研究。例如,对于一个有质量分布的弹性飞行器,在研究它的运动轨线时,就不必逐点考虑其内部运动,而把质量集中到质心来分析,即把它当作集中参数系统。所谓集中参数系统是相对于分布参数系统而言的,即是可以用有限个变量描述的系统,称为集中参数系统或集总参数系统。然而在研温度场等物理场,弹性梁型的运动体,大型加热炉,水轮机和汽轮机,化学反应器此外,若运动过程包含因在某种场内传递而造成的时滞,则这种时滞系统也属于分布参数系统。分布参数系统广泛应用于热工、化工、导弹、航天、航空、核裂、聚变等工程系统,以及生态系统、环境系统、社会系统等【俊展的影响,现代控制理论的一个新的分支——分布参数系统的控制开始发展。不——无穷维空间,分布参数系统在每一时刻的状态是一个函数。因此,。在工程技术中除受控对象外,控制装置或执行机构也可能是分布参数系统。例如当液压或气动执行机构的油路或气路结构复是指状态变化不能只用有限