学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

复杂大系统的分散控制理论与应用研究

作　者: 钟红恩
导　师: 周凤岐
学　校: 西北工业大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 分散镇定控制分散能控子空间分散不能观测子空间分散鲁棒跟随控制
分类号: TP273
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 641次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文研究了一般真有理大系统的分散控制理论。从代数角度出发，研究了一般真有理系统的分散极点配置问题和鲁棒跟随问题；从几何角度出发，研究了利用时变分散反馈消除分散固定模的问题。具体有如下四个方面内容： 1．分散控制的代数理论研究一般真有理系统的分散极点配置问题。文中首先利用B D.O.Anderson和D.J.Clements在[7]中的思路证明了一般真有理系统分散固定模的代数描述的结论，从而简化了E.J.Davison和T.N.Chang等在[16]中同样的结论的证明。随后，利用谢绪凯的一个秩等式[43]和一个推论，完全从代数角度得到并证明了一般真有理系统的单通道能控和单通道能观测的充要条件，并将此充要条件与系统的分散固定模联系起来。最后，利用单通道分散能控和分散能观测性的结论解决了一般真有理系统分散极点配置解的存在性问题。 2．分散控制的几何理论提出了分散能控子空间和分散不能观测子空间的概念。文中充分研究了这两个概念分别与集中控制情况下的能控子空间和不能观测子空间之间的关系，发现大系统的结构特性(可达性)在其中起着关键的作用。接着，我们用一种逐步分解逼近的方法证明了分散能控子空间中的每一个状态都是分散能控的，这说明分散能控子空间和集中能控子空间有类似的性质。进一步的研究可以从几何角度解释文献中所得到的关于利用分散时变反馈来消除大系统中的不稳定分散固定模，从而实现闭环系统稳定的问题。 3．分散鲁棒跟随器控制在内模原理的基础上，将文献中有关分散鲁棒跟随器存在的充要条件推广至一般真有理系统。另外，文中还研究了各子系统外作用形式不同时鲁棒跟随器存在的充要条件。 4．广义大系统的分散控制将前面所得到的关于大系统分散控制的有关结论都推广到广义大系统。在进行如上四方面理论研究之外，论文也研究了分散控制理论在挠性空间结构控制中的应用。对于传感器和执行机构同等配置的挠性空间结构，应用得到的有关分散极点配置的结论研究了其分散PD控制器镇定问题；应用关于分散鲁棒跟随器的结论研究了其分散PID控制问题。对这些结论文中用Purdue模型进行了验证。

全文目录

符号约定  9-11
第一章绪论  11-21
  1.1 分散控制理论概述  12-16
    1.1.1 分散稳定化  12-14
    1.1.2 鲁棒分散控制  14-15
    1.1.3 分散控制理论其它方面的结果  15-16
  1.2 广义大系统分散控制理论概述  16-18
  1.3 分散控制理论的应用  18
  1.4 本文的内容安排及主要研究成果  18-21
第二章预备知识  21-37
  2.1 线性代数的几何理论  21-28
    2.1.1 商空间与投影映射  22-23
    2.1.2 不变子空间与诱导映射  23-24
    2.1.3 对偶空间  24-25
    2.1.4 可达性与可控性  25-27
    2.1.5 不能观子空间与可观性  27-28
  2.2 强关联性  28-34
    2.2.1 系统图  28-31
    2.2.2 强连接图与系统分解  31-34
  2.3 鲁棒集  34-37
第三章线性定常大系统分散控制  37-67
  3.1 大系统分散固定模  37-46
    3.1.1 分散固定模的定义  37-39
    3.1.2 分散固定模的代数描述  39-46
  3.2 大系统的分散能控能观性  46-63
    3.2.1 两通道系统的单通道能控能观性  47-57
    3.2.2 多通道系统的单通道能控能观性  57-63
  3.3 大系统分散极点配置  63-66
  3.4 本章小结  66-67
第四章大系统线性时变分散反馈控制  67-102
  4.1 一个重要的例子  68-71
  4.2 大系统的分散能控性子空间和不能观测子空间  71-91
  4.3 大系统时变反馈下的单通道能控能观性  91-99
  4.4 大系统的线性时变分散控制  99-100
  4.5 本章小结  100-102
第五章大系统鲁棒分散控制  102-121
  5.1 内模原理:经典跟随器的结构分析  102-105
  5.2 大系统鲁棒分散控制:一般跟随器问题  105-115
  5.3 伺服补偿器的简化方法  115-120
  5.4 本章小结  120-121
第六章广义大系统的分散控制  121-137
  6.1 广义大系统的运动性质分析  121-124
  6.2 广义大系统的分散脉冲控制  124-126
  6.3 无脉冲广义大系统的分散控制  126-132
    6.3.1 无脉冲广义大系统的分散固定模  128
    6.3.2 无脉冲广义大系统的单通道能控性与能观测性  128-130
    6.3.3 无脉冲广义大系统的分散极点配置  130-131
    6.3.4 无脉冲广义大系统的分散固定模的消除:时变方法  131
    6.3.5 无脉冲广义大系统的分散跟随控制  131-132
  6.4 有脉冲广义大系统的分散控制  132-136
    6.4.1 有脉冲广义大系统的单通道能控性与能观测性  132-134
    6.4.2 有脉冲广义大系统的分散极点配置  134
    6.4.3 无脉冲广义大系统的分散固定模的消除:时变方法  134
    6.4.4 有脉冲广义大系统的分散跟随控制  134-136
  6.5 本章小结  136-137
第七章挠性空间结构分散控制与仿真  137-155
  7.1 挠性空间结构的建模  137-142
    7.1.1 大型挠性空间结构的建模分析  137-140
    7.1.2 Purdue模型的有限元建模  140-142
  7.2 传感器和执行机构同等配置空间结构的分散控制系统分析  142-148
    7.2.1 挠性空间结构的分散固定模  144-147
    7.2.2 Purdue模型的分散固定模与集中固定模  147-148
  7.3 传感器和执行机构同等配置空间结构的分散控制  148-155
    7.3.1 挠性空间结构的分散镇定控制  148-150
    7.3.2 Purdue模型的分散镇定控制  150-152
    7.3.3 挠性空间结构的分散跟随控制  152-153
    7.3.4 Purdue模型的分散跟随控制与仿真  153-155
结束语  155-157
参考文献  157-165
作者在攻读博士学位期间论文发表情况  165-166
致谢  166

复杂大系统的分散控制理论与应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文