文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
时滞系统模型预测控制算法及混沌系统预测控制同步研究
姓名:梁晓明
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:路正午;刘福才
20060301
摘要新的状态或输出测量值重复上述过程。时滞现象在工业动态系统中是普遍其次,提出一种具有比例一积分结构的时滞系统预测函数控制方法,计的控制器具有比例一积分结构,仿真结果表明,该方法具有较好的跟踪模型预测控制通过在线求解一个有限时域开环最优控制问题来获得最优预测控制序列,并将当前时刻的控制作用于对象,在下一采样时刻基于存在的,因此研究时滞系统模型预测控制具有重要的理论价值和实际应用意义。最近几十年,混沌同步在保密通信、扩频通信等领域显示出良好的应用前景,所以混沌控制系统的设计也是一个很有意义的研究课题。本文在阅读了大量参考文献的基础上,着重研究了时滞系统模型预测控制算法和离散混沌系统的预测控制同步。首先,将广义预测控制与离散滑模控制相结合,并加入柔化输入信号的方法,针对时滞系统,提出一种滑模等式约束的时滞系统广义预测控制算法,设计出相应的控制器并证明其稳定性。通过在性能指标函数中分别引入预测输出误差和预测输出增量误差,使设能力、抗干扰能力和鲁棒性。最后,将模型预测控制用于混沌控制与同步的研究中。一方面,利用带有终端滑模等式约束的广义预测控制器,实现了煦缦低车淖纷控制与同步。另一方面,针对广义成涞幕煦缥颖菻映射的混沌吸引子更复杂,控制与同步也更困难,提出了预测函数控制器,在滑模区外采用预测函数控制,当系统状态到达滑模区内采用离线设计好的滑模等效控制,仿真结果表明,该算法具有良好的跟踪能力和抗干扰能力。关键词时滞系统;广义预测控制:预测函数控制:离散滑模控制;混沌控制;混沌同步;稳定性
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导师签名:孑冬舌年作者签字渌日南日作者签名:哚哦日燕山大学硕士学位论文原创性声明燕山大学硕士学位论文使用授权书不保密缸日期:省曛性露日期:?凇晡缭耭日期::年牛月/细本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《时滞系统模型预测控制算法及混沌系统预测控制同步研究》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。《时滞系统模型预测控制算法及混沌系统预测控制同步研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有,本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭
第滦髀课题的研究背景及意义滞微分方程数学模型,因此近十几年关于时滞系统的稳定性和鲁棒控制等存在性和嫦蚬ひ倒痰奶氐悖匝芯渴敝拖低车哪P驮げ饪刂世纪年代初期发展起来的现代控制理论对自动控制技术的发展起到了积极的推动作用。但随着科学技术和生产的迅速发展,对大型、复杂和不确定性系统实行自动控制的要求不断提高,使得现代控制理论的局限性日益明显。自适应和自校正技术虽然能在一定程度上解决不确定性问题,但是其算法复杂、计算量大、鲁棒性差,因此应用范围受到了限制。年代以来,人们除了加强对生产过程的建模、系统辨识、自适应控制、鲁棒控制等的研究外,开始打破传统控制思想的束缚,试图面向工业过程的特点,寻找各种对模型要求低、在线计算方便、控制综合效果好的算法。随着计算机向小型、高速、大容量、低成本方向发展,也为这类算法的实现提供了物质基础。模型预测控带褪窃谡庵智榭鱿路⒄蛊鹄吹囊类新型计算机控制算法口在工业过程控制系统中,时滞系统是其中的一大类【。这是因为当物质和能量沿着一条特定的路径传输时就会出现时滞,它作为物理系统的一个固有特性而存在的。它的特点是控制参数发生变化时,被控量并不立即改变,经过一段时间才变化。时滞现象在各种各样的控制系统中都是普遍存在的,比如在涡轮喷气机、微波发生器、液压系统、核反应和轧制系统中都必须考虑时滞影响【K孀趴刂葡低潮涞迷嚼丛礁丛樱刂凭ǘ鹊囊求越来越高,就不能对时滞做简单的处理和忽略,需要建立较为精确的时问题的研究比较活跃,具有广阔的前景和发展空间。由于时滞系统的普遍具有重要的理论价值和实际应用意义】。最近几十年,非线性控制理论的研究受到了控制理论界空前的关注。同时,现代