一、控制理论中的频率定理:Kalman-Yakubovich引理（论文文献综述）
任莹莹[1]（2021）在《基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究》文中提出在实际工程中,由于工况变动、外部扰动、未建模动态以及元器件老化等缘故,实际对象的精确模型很难获得,对象模型普遍存在各种形式的不确定性。同时实际控制系统中的很多信号（如地震波信号、大气湍流扰动等）只在某个或某些范围内含有较大的能量,且很多实际工程问题要求控制系统在不同频段内满足不同的性能指标,如低频跟踪性能和高频鲁棒性能等。因此,研究不确定系统的有限频域鲁棒综合问题具有重要的理论意义和应用价值。本文在前人工作的基础上,采用多项式参数依赖技术系统地研究凸多面体不确定系统在有限频域指标约束下的性能分析、控制器设计、滤波估计等问题,提出不确定系统分析和综合的新方法。具体来讲,针对凸多面体不确定系统,基于鲁棒广义Kalman-Yakubovich-Popov（KYP）引理和齐次矩阵多项式技术,构造新的有限频域鲁棒控制器和滤波器设计条件,降低现有方法的保守性,提高了控制性能和滤波性能。论文的主要研究内容如下:1.针对凸多面体不确定系统,研究有限频域状态反馈控制器设计问题。为了提高系统在有限频域内的扰动抑制性能,利用广义KYP引理描述有限频性能指标。通过引入附加松弛变量,得到了更宽松的鲁棒稳定性和有限频性能分析条件,当松弛变量取特殊值时,所提出的性能分析条件退化为已有结果。通过齐次多项式技术得到了基于矩阵不等式的控制器设计条件,在此基础上设计了一个算法用于控制器的参数求解和优化,并以卫星系统的偏航角控制为例说明了算法的有效性。2.针对离散凸多面体不确定系统,研究有限频域静态输出反馈控制器设计问题。首先,利用广义KYP引理推导出使闭环系统满足有限频域性能的充要条件,为了进一步降低保守性,利用齐次多项式技术将静态输出反馈控制器设计问题归结为BMI约束下的优化问题,该问题是一个NP-难问题。为了求解此类问题,提出一种连续逼近策略寻找更松弛的凸可行域来逼近非凸可行域,在此基础上设计了连续凸优化算法并分析了算法的收敛性。最终,将该算法应用汽车主动悬架控制系统设计,验证了算法的优越性。3.针对离散凸多面体不确定系统,研究有限频域动态输出反馈控制器设计问题。首先将动态输出反馈控制问题归结为扩展系统的静态输出反馈控制问题,借助静态输出反馈控制器设计结果,给出了基于连续凸优化的有限频域动态输出反馈控制器设计方法。考虑到连续凸优化算法作为一种启发式算法,其有效性与初始值的选取有关,给出了输出反馈下初始值优化算法。最后通过对悬架系统的主动控制,验证了动态输出反馈控制器设计方法的优越性。4.针对连续凸多面体不确定系统,研究有限频域鲁棒滤波器设计问题。首先,应用矩阵分离技术,引入额外的松弛变量实现Lyapunov矩阵与滤波器参数的解耦,并在理论上分析了当松弛变量取特殊值时,退化为已有的分析条件。借助齐次多项式技术构造矩阵不等式形式的滤波器设计条件,在此基础上,采用连续逼近策略,将当前迭代产生的最优解应用于下次迭代过程,以实现滤波器参数的优化。最后,以F-18纵向解耦模型为例,验证了该方法的有效性。5.针对离散凸多面体不确定系统,研究基于历史测量输出的扩展滤波器设计方案。与传统滤波器只利用当前时刻的测量输出不同,扩展滤波器利用一系列的输出测量值以实现当前时刻的状态估计。利用广义KYP引理推导基于历史测量输出的鲁棒稳定性和有限频性能分析条件,并利用多项式参数依赖Lyapunov矩阵改进扩展滤波器的存在条件。从理论上证明基于历史测量输出的滤波器性能优于传统滤波器。最后,通过汽车悬架系统模型验证了扩展滤波器的有效性。
张倩[2]（2020）在《正实和负虚传递函数的相关研究》文中研究指明在本文中,我们考虑离散的算子值正实（PR）和负虚（NI）传递函数,离散负虚（D-NI）系统（传递函数具有D-NI性质的系统）的反馈联结的内环稳定性以及在l2扰动下网络D-NI系统的鲁棒输出一致性.在第1章中,我们介绍PR和NI理论的研究背景和研究现状.并且列出本文的主要工作.第2章给出关于矩阵,图论,算子理论,积分二次约束（IQC）以及PR和NI理论的预备知识.在第3章中,我们定义离散的算子值PR和NI传递函数.此外,我们证明指数稳定系统的无源性和正实性是等价的,并且将矩阵值情形下D-NI传递函数和D-PR传递函数的关系推广到算子值的情形.在第4章中,我们用IQC的方法研究D-NI系统的反馈联结的鲁棒稳定性.将具有IQC形式的稳定性结果应用于在单位圆周上有极点的D-NI系统上,我们得到一个充要条件.此结果可以判断在±1处无极点的D-NI系统和严格离散负虚（D-SNI）系统的反馈联结的内环稳定性.紧接着,我们考虑在1处有极点的D-NI系统和D-SNI系统的反馈联结的内环稳定性,并给出充分条件.此外,通过限制系统极点和传输零点的关系,我们说明在±1处无极点的不稳定的D-NI系统的反馈联结的内环稳定性也可以通过IQC的方法解决.最后,通过三个例子说明我们得到的结果比早期的一些结果广.在第5章中,我们用IQC的方法解决网络D-NI系统的鲁棒输出一致性问题,给出在±1处无极点的离散网络D-NI系统的鲁棒输出一致性可达的充要条件.当控制器不稳定时,我们给出充分条件解决网络D-NI系统的鲁棒输出一致性问题.基于实际应用,我们考虑在1处有极点的网络D-NI系统的鲁棒输出一致性问题.这些主要结果不仅依赖于拉普拉斯矩阵的所有特征值,而且依赖于相对应的传递函数在±1处的IQC条件和严格积分二次约束补（SIQCc）条件.通过构造特殊的IQC乘子,我们简化了一些主要结果.最后,给出例子说明结果的实用性.第6章总结全文,并且展望接下来我们的主要工作.
杨月莹[3]（2020）在《机电伺服系统正实控制方法与应用研究》文中认为正实性方法是从耗能电网络中抽象出来的概念,是鲁棒控制、自适应控制、系统稳定性设计中的一个重要工具。针对机电伺服系统的跟踪精度问题和外界扰动问题,本文提出将正实控制技术引入到机电伺服控制系统中。正实控制是从相位角度出发进行系统稳定性设计,在正实控制基础上构造复合控制使得系统满足跟踪性能要求,并设计鲁棒正实控制器使系统保持良好的抗干扰性能,以满足工业生产生活中的需要。因此,本课题以机电伺服转台为背景,引入正实控制技术进行控制系统设计并对实际应用过程中的相关设计问题进行探究。首先,给出了线性系统正实控制器设计方法。通过状态反馈使得闭环系统正实,推导了基于Luenberger观测器的状态反馈正实控制器存在条件,基于线性矩阵不等式方法给出了控制器解的形式;然后通过引入前馈控制,基于指令输入进行补偿设计,系统跟踪特性得以提高。其次,讨论了不确定系统的鲁棒正实控制器设计方法。给出了不确定系统的鲁棒正实问题描述形式,基于正实引理给出了不确定系统的鲁棒正实控制器的存在条件以及控制器设计方法,并引入了前馈控制保证闭环系统鲁棒性能。最后,完成机电伺服系统正实控制器设计。给出了状态反馈正实控制器和基于观测器的状态反馈正实控制器的参数确定方法,针对外界扰动给出了鲁棒正实控制器参数形式,并给出了系统性能指标的仿真结果。
郭泽辉[4]（2020）在《动态连边多智能体系统的内锥设计研究》文中指出近年来,随着人类对自然认识水平的加深以及技术水平的发展,人类的研究对象不再局限于单个控制体,而是包括了多个个体组成的网络系统,例如电网系统,分布式控制系统,互联网系统等等。相对于传统方法,网络化理论将控制理论和图论的相关知识结合在一起,从而分析系统的可控性、稳定性,进而应用于生物科学、物理科学、系统与控制科学、计算机科学等各个领域,研究问题主要集中在一致性问题、协同输出问题等方面。传统的网络化理论往往是以多智能体的节点作为研究模型,这种方法没有考虑边动态对于多智能体节点动态的反馈。本文主要围绕着带边动态的多智能体问题,依据耗散系统的相关理论,设计了内模控制器,从而实现带动态连边多智能体系统的同步与协同。具体工作如下:首先,研究了内锥系统的控制特性和间接综合问题。主要根据内锥系统的相关概念和性质,分析了内锥系统与传统无源系统、有限增益系统、有限频无源有限增益系统的联系与区别,基于KYP引理提出了求解线性矩阵不等式的方法,实现了内锥系统的间接综合设计。在此基础上为了量化内锥控制相对于无源控制的优势,分析了两个内锥系统反馈连接所具有的幅值、相角裕度,在Buck电路中进行了仿真,验证了结论的正确性。其次,研究网络系统内锥化和节点内锥之间的关系。从内锥系统的KYP引理出发,能够获得网络中节点内锥参数对大网络系统内锥参数的影响,从而精确地获得此时控制器的设计思路。参考过往文献一致性问题相关的内模控制、图论等方法,解决了带动态连边多智能体节点同步问题。最后,在网络内锥问题的研究基础上,设计了基于内模控制和内锥控制的动态连边多智能体输出协同控制器,解决了输出协同问题,并通过电网系统的仿真实验对所提方法的效果和收敛速度加以分析验证,克服了传统方法分析电网系统时无法满足节点无源化条件的不足,所提出内锥控制方法适用于更广泛的网络化动态系统性能分析。
韩兆坤[5]（2020）在《前件变量未知的T-S模糊系统有限频域输出反馈控制方法研究》文中研究说明非线性控制方法近些年来取得了长足的发展,Takagi和Sugeno于1985年提出的T-S模糊系统模型,其能够将复杂的非线性系统转化为隶属度函数和多个线性模型构成的模糊系统。在实际的控制系统设计中,通常希望找到合适控制器,使得系统满足稳定性、鲁棒性等性能指标,但考虑到被控对象的特点和输入信号的频谱特性,系统在不同的频域范围内需要满足不同的性能指标或大多工作在某一特定频段。因此,基于T-S模糊系统的有限频域控制方法研究具有十分重要的意义。本文主要针对上述问题中的观测器-控制器问题进行探讨:针对具有未知干扰和未知前件变量的连续时间T-S模糊系统的输出反馈问题,提出了一种有限频域的H?观测器-控制器设计方法。首先,给出观测器-控制器结构,随后证明了未知前件变量产生的误差项受Lipschitz条件的限制,再通过特征值实部的负性得到系统稳定的条件。为了在有限频域获得更好的系统控制性能,利用广义（Kalman–Yakubovich–Popov,KYP）引理来保证系统的鲁棒性。然后将稳定性和鲁棒性条件转化为可以使用凸优化方法求解的线性矩阵不等式（Linear matrix inequality,LMI）形式。最后,通过系统仿真实例验证了该方法的有效性。基于上述研究内容,为了进一步降低控制系统的保守性,又提出了前件变量完全未知情况下分段隶属度函数的观测器-控制器输出反馈控制及稳定性分析方法。首先,利用有限频域的H?观测器-控制器设计方法,得到LMI形式的稳定性和鲁棒性条件。然后,通过在稳定性条件中引入隶属度函数信息,来进一步降低控制系统的保守性。基于传统的隶属度函数均匀选点方法,提出一种将多维变量转换为单一维度的非均匀选点方法,在不增加计算量的前提下,进一步降低保守性。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。
刘娟[6]（2020）在《切换Lur’e时滞系统的绝对稳定性》文中进行了进一步梳理Lur’e控制系统是一类典型的非线性控制系统,在飞行器控制、航空航天控制、液压伺服控制等许多领域具有十分广泛的工程实际背景.对Lur’e系统的研究始于20世纪40年代,由前苏联着名科学家Lur’e在研究飞行器自动驾驶仪时提出.切换系统在控制界的各个领域都有广泛的应用.在其他领域,如生物生态科学、社会科学、交通运输、能源环境等领域也大量存在.如,生物细胞的生长与死亡、飞行器的起飞、穿越与降落,服务器在等候网络缓冲区的切换等等.近年来,切换系统的研究受到越来越多学者的关注.切换Lur’e时滞系统,作为一类含有切换的Lur’e时滞系统,在实际生活中有很广泛的应用.如Hopfield神经网络,Lotka-Volterra生态系统,变结构系统等.基于此,切换Lur’e时滞系统稳定性的研究具有较高的理论与实践意义.本文主要针对切换Lur’e时滞系统的绝对稳定性进行研究,采用不同的研究方法,设计合适的切换信号及李雅普诺夫函数,给出相应结论并进行数学推导及证明,并用Matlab软件进行算法求解、数值仿真等.文章主要内容安排如下:第一章主要介绍了文章的研究背景、国内外研究现状和发展趋势及本文主要内容.第二章为预备知识,主要介绍本文证明过程中用到的一些定义、引理及相关性质,包括系统稳定性理论的基本概念和方法、切换信号设计的基本方法等.第三章主要研究了一类线性切换Lur’e时滞系统的绝对稳定性问题.韩庆龙首先研究了此类不含切换的特殊Lur’e时滞系统的绝对稳定性.对于单个系统（m=1）的研究,舍弃了交叉项与模型变换方法,通过选取一类合适的李雅普诺夫函数并适当对其导数进行定界,得出了单个Lur’e时滞系统（m=1）绝对稳定的充分条件.我们考虑了切换Lur’e时滞系统的绝对稳定性,即在多个子系统之间设计合适的切换规则,考察新的系统（m≥1）的稳定性.本章中,我们构造了合适的Lyapunov-Kraosvskii泛函,在前人的基础上,进一步探讨了Lyapunov-Kraosvskii泛函的定界方法,并利用ADT法设计合适的切换信号,使得子系统在切换之后仍然是稳定的.结果表明,本章的方法一方使得Lur’e时滞系统具有更好的稳定性,减少了已有稳定性结论的保守性并将其结论进行了拓展;另一方面扩大了系统的最大允许时滞上界.第四章针对不确定切换Lur’e常时滞系统绝对稳定性问题进行深入研究.一方面,对于单个不确定Lur’e常时滞系统（m=1）绝对稳定性的研究,韩庆龙、董越、吴敏、何勇、曾红兵等通过不同的方法相继进行了研究与改进,得到了单个不确定Lur’e常时滞系统绝对稳定性的充分条件;另一方面,对于切换时滞系统的稳定性研究,一般的方法为选取合适的李雅普诺夫函数,考虑其导数的上界,通过不同的方法对其进行界定,然后结合切换规则的设计,寻找切换时滞系统稳定的条件.值得说明的是,有时李雅普诺夫函数往往使得稳定性条件中相关正定对称矩阵的求解灵活度较低,求解过程较难.综上,本章中我们一方面将单个不确定Lur’e常时滞系统（m=1）拓展至多个不确定Lur’e常时滞系统（m≥1）,研究不确定切换Lur’e常时滞系统绝对稳定性,致力于考虑切换规则对于系统性能的影响,提高系统的最大允许时滞上界;另一方面,寻找新的Lyapunov函数,使得LMIs的求解更为灵活,正定对称矩阵具有更高的弹性.首先把时滞区间分解成n个相等的子区间,然后结合二重积分,构造了一个合适的Lyapunov-Kraosvskii泛函,并借助积分不等式及MDADT法,得到了基于LMIs技术的绝对稳定性判据,改进了相关文献中的结论.特别地,在处理李雅普诺夫泛函导数界的时候,用积分不等式代替了一般的自由权矩阵理论.最后,利用数值算例进行了模拟仿真,表明本章的结论一方面拓宽了一般的不确定Lur’e常时滞系统的绝对稳定性,提高了系统的最大允许时滞上界,另一方面,与一般的研究切换时滞系统所选取的李雅普诺夫函数相比,我们的李雅普诺夫容易得到,求解的灵活性提高.第五章研究了含有不稳定子系统的切换Lur’e变时滞系统（m≥1）的绝对稳定性.对于此类单个子系统的Lur’e变时滞系统绝对稳定的研究由韩庆龙首次进行研究,通过选取李雅普诺夫函数给出了系统绝对稳定的充分条件.事实上,在现实生活中存在较多不稳定的Lur’e变时滞系统,对于此类系统,本章中我们通过将不稳定子系统与稳定子系统进行联合,研究新的系统（m≥1）的稳定性,一方面设计子系统间的切换规则使得系统绝对稳定,另一方面,切换规则的不同设计也使得稳定子系统的稳定性能得到提高.首先,构造了合适的李雅普诺夫函数,并通过新的引理对李雅普诺夫函数导数的上界进行适当的界定,减弱了条件的保守性.特别地,当变时滞是满足一定条件的可微函数时,得到更好的结果.接着,考虑不稳定子系统的作用并设计适当的切换信号,通过控制稳定子系统与不稳定子系统运行时间比例,达到整个系统的绝对稳定.最后,我们通过数值模拟仿真,给出了本章结论的可行性与优越性.第六章将第四章的模型进行了一般性的拓展,并在此基础上利用不同的方法进一步研究了不确定切换Lur’e变时滞系统绝对稳定性问题,得到了更为一般的结果.其中,时滞满足连续可微的条件,且下界为0,所涉及的不确定参数是范数有界的.在第四章中,在对李雅普诺夫函数的导数进行界定时,积分项的处理过程中直接忽略了某些有用的积分项,从而使得结果具有一定的保守性.鉴于此,本章中,我们构造了合适的Lyapunov-Kraosvskii泛函,并借助牛顿-莱布尼茨公式,通过引入新的自由权矩阵,对Lyapunov-Kraosvskii泛函的导数进行定界,在此过程中,并没有直接忽略任何积分项.其次,运用MDADT法设计切换信号,得到了基于LMI技术的时滞相关的绝对稳定性判据.自由权矩阵理论和MDADT法使得LMI解的可行域更宽,即所得稳定性条件保守性更小.数值仿真说明了所得结果减少了已有文献结果的保守性.第七章是本文的工作总结和未来工作设想.
许诺[7]（2019）在《连续时变时滞Markov跳变系统的滤波与控制分析》文中指出Markov跳变系统作为一类特殊的混杂系统,常用来描述因受到外部压力的改变、工作环境的迁移、人为改变系统工作断点和系统内部互相关联的状态发生突变、工作元件的损坏等因素造成系统结构难以预测和分析的动态系统。在过去的几十年中,随着Markov跳变控制理论的不断完善和发展,Markov跳变系统在工业、经济、机器学习、神经网络等领域得到了广泛的应用,所以越来越多的学者开始对Markov跳变系统进行更加深入的研究和拓展,成为控制理论的热点研究之一。虽然关于Markov跳变系统的稳定性、控制器的设计和滤波器的设计等问题的研究已取得了丰富的成果,但是仍然存在许多问题需要进一步解决,例如:第一,现有文献在分析稳定性时大部分都是基于转移概率已知或者部分已知,在实际工业系统中,由于测量误差或传输阻塞,转移概率可能存在时变误差;第二,现有文献在设计控制器时大部分都是基于当前输入（输出）状态反馈,忽略了控制器内部信息传递时可能存在的延迟反馈;第三,现有文献在分析滤波问题时大部分都是基于全频域范围内的外部噪声扰动,由于未能充分利用噪声在不同频段的信息,导致得到的标准滤波器具有很大的保守性;第四,现有文献很少有关于Markov切换状态与神经网络结合的同步控制问题和有限频域控制问题的研究。基于此,本论文针对以上存在的问题,深入地研究具有时变时滞地连续Markov跳变系统的稳定性分析、并行分布补偿（Parallel Distributed Compensation,PDC）控制器设计、有限频域H∞滤波器设计和Markov跳变神经网络同步控制、有限频域控制等问题,在Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式的框架下,提出了一系列有效的分析和方法。主要工作概括如下:第一、在研究控制器和滤波器设计的问题前,首先需要对Markov跳变系统进行稳定性分析。针对标准时变时滞的连续Markov跳变系统,利用Lyapunov-Krasovskii（LK）泛函和改进Wirtinger不等式方法得到随机稳定的充分条件。针对具有时变转移概率的连续Markov跳变系统,通过LK泛函和改进的交互凸不等式方法得到在时变转移概率的扰动下随机稳定的充分条件。此外,还讨论了LK泛函正定条件的优化问题。第二、在Markov跳变系统随机稳定的前提下,分别研究PDC控制器和H∞滤波器的设计问题。针对PDC控制器的设计问题,利用LK泛函和Bessel-Legendre不等式方法得到使闭环系统随机稳定的充分条件,并且求得具体的PDC控制器参数。针对H∞滤波器的设计问题,利用改进Wirtinger不等式方法、广义Kalman-Yakubovic-Popov（KYP）引理和投影引理分别设计了标准全频域H∞滤波器和有限频域H∞滤波器。第三、作为Markov跳变控制理论的扩展,研究Markov切换状态与神经网络结合的分析与设计问题。首先,基于样本点控制器,建立使具有参数不确定和混合时变时滞的Markov跳变神经网络驱动系统和响应系统达到完全同步的充分条件,同时还研究在二维空间下时变时滞的优化问题。其次,针对在有限频域扰动下混合时变时滞Markov跳变神经网络的控制问题,通过设计PDC控制器使闭环系统实现随机稳定。
王国朋[8]（2019）在《链式连接空间互联系统有限频域H∞滤波与故障检测》文中进行了进一步梳理链式连接空间互联系统是一类具有空间分布特性的多维系统.该系统被广泛运用于诸如自动公路系统,飞行编队,卫星组网等实际问题中.另外,在实际控制问题中,考虑到被控对象自身的特点和输入信号的频谱特性,通常要求控制系统在不同频率范围满足不同的性能指标.因此,工程中的许多控制问题都可归结为有限频域性能指标的分析与综合问题.近十年发展起来的广义Kalman-Yakubovich-Popov（KYP）引理是一个较为直接和有效的处理有限频域指标的方法.该引理建立了频域方法（传递函数）与时域方法（状态空间）之间的一座桥梁,成为近年来系统与控制理论领域的研究热点之一.本文重点研究了链式连接空间互联系统的广义KYP引理,并在此基础上研究了该系统的有限频域H∞滤波以及有限频域故障检测问题.本论文的主要工作和所取得的主要研究成果如下:1.根据子系统之间的连接特性,给出了链式连接空间互联系统等价的N-D（multi-dimensional）混杂Roesser系统模型.通过将任意频率区间等价表示为复数集合,得到了N-D（连续,离散,混杂）Roesser系统在任意有限频率区域上的广义KYP引理的统一表达式.基于得到的广义KYP引理,研究了链式连接空间互联系统的有限频域H∞滤波问题.借助Finsler引理,得到了基于线性矩阵不等式（LMI）的有限频域H∞滤波器设计方法.2.利用2-D（two-dimensional）二次Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）,给出了线性2-D状态延迟Roesser系统在光滑边界条件下渐近稳定的充分条件.将广义KYP引理推广到2-D（连续,离散,连续离散）状态延迟Roesser系统,得到了该系统任意有限频率区域上的广义KYP引理的统一表达式.基于该引理,推导得到了相应模型的有限频界实引理和有限频正实引理.基于以上结论,研究了带有范数有界不确定性的2-D连续离散状态延迟Roesser系统的有限频域鲁棒H∞滤波问题.利用Finsler引理,给出了基于LMI的有限频域H∞滤波器设计方法.3.针对带有状态时滞的链式连接空间互联系统,研究了基于H/H∞性能指标的有限频故障检测观测器设计问题.将广义KYP引理推广到链式连接空间互联时滞系统,给出了该系统的广义KYP引理.基于得到的广义KYP引理并结合Finsler引理,设计了故障检测观测器来保证残差系统是光滑边界条件下渐近稳定的,对故障具有较强的敏感性和对外部扰动具有一定的鲁棒性.4.研究了带有状态时滞的链式连接空间互联系统的H∞滤波问题.基于给出的链式连接空间互联时滞系统的广义KYP引理,推导得到了该系统的有限频界实引理.随后,借助Finsler引理,提出了基于LMI的时滞相关的有限频域H∞滤波器设计方法。
丛聪[9]（2019）在《基于鲁棒控制的风力机叶片振动控制研究》文中指出随着现代风力发电机组大型化发展,叶片长度的增加导致风轮半径增加,增加了叶片的柔性。在风的作用下会产生振动,不仅影响风力机的安全运行和使用寿命;还能引起发电机转矩变化,影响电网的安全稳定。在此背景下,建立风力发电机组整体动力学模型,分析其动力学特性。选择合适阻尼装置并设计控制器控制风力机的振动,具有重要的理论和实际意义。风力机是一个刚柔结合的复杂多体系统,叶片和塔架是柔性振动体,而机舱是以质量惯性参与振动的刚体。风力机受气动载荷影响,旋转的叶片产生挥舞（flapwise）、摆振（edgewise）、扭转振动（torsion）;塔架产生前后（for-aft）、侧向（side-to-side）、扭转振动。各子系统的振动存在着耦合,如:叶片挥舞振动与塔架前后振动的耦合,叶片摆振与塔架侧向振动的耦合。由于传动系机械转矩与发电机的电气转矩的耦合,发电机动态对风力机叶片振动产生影响。由于系统存在未建模动态、参数不确定和结构不确定,实际运行的工程系统都会受到不确定性的影响。模型误差可能会导致系统性能下降,在系统建模和控制器设计过程中考虑不确定性对系统的影响,设计鲁棒控制器具有重要的意义。因此需要考虑多种系统不确定性,包括参数不确定和动态不确定,设计鲁棒控制。本文重点对风力机叶片振动结构控制的关键技术问题开展研究,包括叶片振动动力学建模、鲁棒控制问题等,主要研究内容如下:（1）建立面向结构控制的风力机耦合多体动力学模型,包括完整的机械和电气耦合模型。建模叶片—塔架—传动轴—电网的完整耦合模型,在此基础上分析电网动态对机械振动对影响。通过建模及仿真分析,得出发电机转矩的变化会加剧叶片的面内摆振。（2）研究基于鲁棒控制的风力机结构控制。由于风载荷具有随机性,考虑随机系统鲁棒控制问题。针对随机不确定性系统,根据随机积分二次型约束（IQC）与相对熵约束的等价,设计最小最大鲁棒线性二次型高斯（LQG）控制。考虑多种系统不确定性,包括参数不确定、动态不确定,使得闭环系统绝对稳定。应用在叶片振动控制问题中,仿真结果表明能有效抑制叶片振动。（3）研究随机系统分散控制。由于叶片与塔架的动态耦合,振动控制设计时要考虑耦合模型。现代风力机大型化发展趋势,控制策略需要大量的传感器和通讯网络。对于这种大型的结构,分散控制是一个更实用的方法。在最小最大LQG控制的基础上提出鲁棒分散最小最大LQG控制。仿真结果表明分散控制能取得与集中控制相似的控制效果。（4）针对确定性系统,研究满足积分二次型约束的不确定性系统的鲁棒控制,考虑结构信息约束,设计采用静态输出反馈方式,使得闭环系统满足H∞性能。（5）针对基于TMD的风力机叶片振动结构控制,建立风力机风轮变速旋转下系统动态模型。本文建立包含阻尼装置的结构模型,设计满足积分二次型约束系统的鲁棒分散H∞控制。仿真结果表明在基于叶片内分散布置多个TMD的分散控制能有效抑制叶片振动。
郎啸宇[10]（2019）在《挠性航天结构的动力学与无源性控制问题研究》文中研究说明随着空间任务的复杂程度不断提升,航天器的结构逐渐向大尺寸、大挠性的方向发展。一些大挠性附件如天线、太阳能帆板等被安装在航天器的中心刚体上。随着中心刚体尺寸逐渐变小,航天器结构变成大挠性结构,典型代表如太阳帆、太阳能电站等。整体结构都具有挠性的航天器,其形状多为矩形或圆形,这类挠性航天结构在空间运行时,姿态运动与结构振动将会产生严重的耦合现象。分析挠性航天结构的刚柔耦合动力学特性时,首先要对挠性结构进行模态分析,而后以模态坐标方程为基础设计控制器,实现挠性航天结构的姿态稳定和振动抑制。在此过程中,保证未建模的高阶模态的稳定,避免出现“模态溢出”现象,是控制器设计的重要考虑因素。此外,一些挠性航天结构如圆形太阳帆,改变结构形状将会实现不同的功能。因此,在空间运行过程中,挠性航天结构的主动形状控制也成为需要研究的问题。本文以挠性航天结构的动力学与控制为研究重点,从调节闭环系统能量的角度出发,以无源性（passivity）理论为基础设计控制器,充分考虑高阶模态的影响,实现了挠性航天结构的姿态稳定与振动抑制,并设计了挠性航天结构的主动形状控制方法,为进一步研究挠性航天结构动力学与控制提供参考。具体研究内容如下:针对挠性航天结构,基于无源性原理,设计了增益调节严格正实控制器,通过对闭环系统能量的调节,实现对挠性结构的姿态稳定及振动抑制。在矩形挠性结构中心共位布置敏感器和执行机构,使挠性结构的动力学输入输出系统保有无源性,针对推力器和飞轮分别设计了增益调节信号,还特别考虑了飞轮的输出饱和问题,通过仿真分析验证了控制器的有效性。在圆形挠性结构上分散安装多组共位布置的敏感器和执行机构,提出了一种基于系统输出的增益调节信号,使被控系统的输入输出由高维向量简化为标量,与之反馈互联的严格正实控制器相应地简化为标量控制器,降低了控制器的运算量,实现了圆形挠性结构的姿态稳定和振动抑制;仿真分析首先对比了有增益调节控制器和无增益调节控制器的系统响应,而后利用优化理论,获得了最优增益调节信号。这种增益调节严格正实控制方法还被推广应用到刚体航天器姿态控制问题中,提出了一种带有非线性修饰项的严格正实控制器,解决了系统输入被量化带来的输入非线性问题,控制器对系统的建模误差具有鲁棒性,数学仿真给出了在增益调节严格正实控制器作用下航天器的姿态响应。在实际情况中,敏感器和执行机构的共位布置很难实现,因而产生了二者的“非共位布置”,使矩形挠性航天结构的无源性被破坏,“无源性违反”现象发生。当敏感器和执行机构布置在临近位置时,通过对矩形挠性航天结构动力学系统进行频域分析,发现在低频区域内系统仍然具有无源性,“无源性违反”现象仅发生在高频区域。针对挠性结构在不同频域下的不同特性,设计了基于广义KYP引理的混合有限频域控制器,在低频区域内具有严格正实性,在高频区域内具有有限增益。仿真分析发现,当混合有限频域控制器作用在共位布置假设下的挠性航天结构时,与基于KYP引理设计的全频域控制器相比,发现在获得基本相同的振动抑制效果时,混合有限频域控制器的能量消耗更少;当挠性系统在“非共位布置”下发生“无源性违反”时,基于KYP引理设计的全频域控制器无法保证系统稳定,基于广义KYP引理的混合有限频域控制器依旧能够保证闭环系统的稳定,同时还避免了“模态溢出”现象的发生。混合有限频域控制器还被应用到刚体航天器姿态控制问题中,解决了Euler方程中从输入到输出的“能量迁移”。通过添加预处理项,给出了Euler方程获得有限增益的证明。数学仿真发现,与基于KYP引理设计的全频域控制器相比,混合有限频域控制器能够使角速度收敛时间更短,控制消耗更少。考虑在圆形挠性航天结构上分散安装角动量输出装置,对挠性结构的形状采取主动控制,使挠性结构具有更多的功能。采用偏微分方程的最优控制理论,获得最优陀螺弹性径向分布函数,建立了考虑挠性结构面内应力和陀螺弹性项的圆形挠性结构刚柔耦合动力学模型,利用动力学方程中的陀螺弹性项,实现将圆形挠性结构的形状从平板形主动控制为抛物面形,仿真分析验证了主动形状控制方法的有效性。
二、控制理论中的频率定理:Kalman-Yakubovich引理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、控制理论中的频率定理:Kalman-Yakubovich引理（论文提纲范文）
（1）基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 有限频域鲁棒综合问题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 有限频域分析与综合问题 |
| 1.1.2 鲁棒综合问题 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 凸多面体不确定系统的分析和综合 |
| 1.2.2 有限频域鲁棒分析和综合 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 论文的主要内容与结构框架 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 Lyapunov稳定性条件 |
| 2.2 有限频技术 |
| 2.3 齐次多项式技术 |
| 2.4 矩阵不等式变换 |
| 3 凸多面体系统有限频状态反馈控制器设计 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 状态反馈闭环性能分析条件 |
| 3.3 保守性比较 |
| 3.4 控制器设计条件 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.6 本章小节 |
| 4 离散凸多面体系统有限频静态输出反馈控制器设计 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 静态输出反馈闭环性能分析条件 |
| 4.3 BMI约束的优化 |
| 4.4 连续凸优化算法及其收敛性分析 |
| 4.5 控制器设计条件 |
| 4.6 仿真验证 |
| 4.7 本章小节 |
| 5 离散凸多面体系统有限频动态输出反馈控制器设计 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 动态输出反馈闭环性能分析条件 |
| 5.3 现有结果的推广 |
| 5.4 控制器设计条件 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 连续凸多面体系统有限频鲁棒滤波器设计 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 滤波误差系统性能分析条件 |
| 6.3 保守性比较 |
| 6.4 序列凸近似算法 |
| 6.5 滤波器参数求解 |
| 6.6 仿真验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 离散凸多面体系统有限频扩展滤波器设计 |
| 7.1 问题描述 |
| 7.2 扩展滤波误差系统性能分析条件 |
| 7.3 保守性比较 |
| 7.4 扩展滤波器求解 |
| 7.5 单调性分析 |
| 7.6 仿真验证 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 本文小结 |
| 8.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）正实和负虚传递函数的相关研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 正实传递函数 |
| 1.1.2 负虚传递函数 |
| 1.2 本文的主要工作 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 矩阵和图论 |
| 2.2 算子理论 |
| 2.3 正实和负虚传递函数 |
| 2.4 积分二次约束 |
| 3 算子值的正实和负虚传递函数 |
| 3.1 符号 |
| 3.2 算子值的正实传递函数 |
| 3.3 算子值的负虚传递函数 |
| 4 离散负虚系统的反馈联结的鲁棒稳定性分析 |
| 4.1 离散负虚系统的一些结论 |
| 4.2 具有积分二次约束的稳定性条件 |
| 4.2.1 在±1处无极点的D-NI系统和D-SNI系统的反馈联结的内环稳定性 |
| 4.2.2 在1处有极点的D-NI系统和D-SNI系统的反馈联结的内环稳定性 |
| 4.2.3 在±1处无极点的不稳定的D-NI系统的反馈联结的内环稳定性 |
| 4.3 例子 |
| 5 同构离散网络负虚系统的鲁棒输出一致性 |
| 5.1 输出一致性问题 |
| 5.2 鲁棒输出一致性可达的积分二次约束条件 |
| 5.2.1 在±1处无极点的网络D-NI系统 |
| 5.2.2 在1处有极点的网络D-NI系统 |
| 5.3 例子 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）机电伺服系统正实控制方法与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 正实控制研究现状 |
| 1.2.2 鲁棒控制研究现状 |
| 1.2.3 机电伺服系统控制方法研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 正实控制的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 正实性概念 |
| 2.3 正实引理基本内容 |
| 2.3.1 正实引理内容 |
| 2.3.2 正实引理的时域解释 |
| 2.3.3 正实引理在不确定性系统中的应用 |
| 2.4 线性矩阵不等式在控制系统中的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于正实性方法的线性反馈控制系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 状态反馈正实控制器设计 |
| 3.3 基于状态观测器的正实反馈控制器设计 |
| 3.3.1 Luenberger观测器的结构及存在条件 |
| 3.3.2 基于观测器的正实反馈控制器设计 |
| 3.4 基于前馈控制的改进正实控制器设计 |
| 3.4.1 前馈控制原理分析 |
| 3.4.2 基于前馈的改进正实控制器设计方法 |
| 3.5 仿真示例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不确定系统的鲁棒正实控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不确定系统鲁棒正实问题描述 |
| 4.3 基于正实引理的鲁棒正实方法 |
| 4.3.1 鲁棒正实控制器设计方法 |
| 4.3.2 基于前馈的改进鲁棒正实控制器设计方法 |
| 4.4 仿真示例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机电伺服系统正实控制器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机电伺服系统建模及分析 |
| 5.3 机电伺服系统正实控制器设计及仿真 |
| 5.3.1 状态反馈正实控制器设计 |
| 5.3.2 基于观测器的反馈正实控制器设计 |
| 5.3.3 鲁棒正实控制器设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）动态连边多智能体系统的内锥设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 无源控制的研究背景与现状 |
| 1.1.2 耗散系统的研究背景与现状 |
| 1.1.3 多智能体问题的研究背景与现状 |
| 1.1.4 一致性问题的研究背景与现状 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.2.1 无源问题与耗散问题 |
| 1.2.2 多智能体与一致性问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 内锥设计及其稳定裕度 |
| 2.1 内锥理论与无源理论 |
| 2.1.1 内锥系统的概念 |
| 2.1.2 内锥系统的性质 |
| 2.2 内锥系统和有限频无源系统的区别与联系 |
| 2.3 间接内锥问题的设计 |
| 2.4 内锥反馈系统的幅值/相位裕度 |
| 2.5 Buck电路控制器仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 动态连边多智能体的输出同步问题 |
| 3.1 带动态连边的多智能体建模 |
| 3.2 内模控制器设计 |
| 3.3 网络内锥分析 |
| 3.4 节点输出调节 |
| 3.5 节点输出同步问题 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 动态连边多智能体的输出协同问题 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 控制器设计 |
| 4.3 基于主从节点的输出协同控制器 |
| 4.4 电网系统控制仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全文总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
（5）前件变量未知的T-S模糊系统有限频域输出反馈控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 T-S模糊系统输出反馈控制研究现状 |
| 1.2.2 有限频域控制方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 系统模型和基本理论 |
| 2.1 Takagi-Sugeno模糊模型 |
| 2.1.1 T-S模糊模型 |
| 2.1.2 扇区非线性建模方法 |
| 2.1.3 局部线性化建模方法 |
| 2.2 线性矩阵不等式 |
| 2.2.1 线性矩阵不等式的表示式 |
| 2.2.2 线性矩阵不等式的相关特性 |
| 2.2.3 LMI工具箱介绍 |
| 2.3 Lyapunov稳定性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 T-S模糊系统有限频域H_∞观测器-控制器设计方法 |
| 3.1 系统描述 |
| 3.2 观测器-控制器设计 |
| 3.3 主要结果 |
| 3.3.1 相关引理 |
| 3.3.2 有限频域范围内稳定性和鲁棒性分析 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 T-S模糊系统分段隶属度函数的观测器-控制器设计方法 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 主要结果 |
| 4.2.1 分段隶属度函数逼近 |
| 4.2.2 隶属度函数的非均匀分段过程 |
| 4.2.3 基于分段隶属度函数的稳定性和鲁棒性分析 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）切换Lur’e时滞系统的绝对稳定性（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本文的主要工作及结构安排 |
| 第二章 预备知识 |
| 2.1 符号约定 |
| 2.2 主要概念及引理 |
| 第三章 线性切换Lur'e时滞系统的绝对稳定性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 主要结果 |
| 3.2.1 绝对稳定性 |
| 3.2.2 状态反馈稳定 |
| 3.3 数值模拟 |
| 3.4 结论与总结 |
| 第四章 基于MDADT的非线性切换Lur'e时滞系统的绝对稳定性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主要结果 |
| 4.3 数值模拟 |
| 4.4 结论与总结 |
| 第五章 含有不稳定子系统的切换Lur'e时滞系统的绝对稳定性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 主要结果 |
| 5.3 数值模拟 |
| 5.4 结论与总结 |
| 第六章 切换变时滞Lur'e系统的绝对稳定性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 主要结果 |
| 6.3 数值模拟 |
| 6.4 结论与总结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 未来工作设想 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 后记和致谢 |
（7）连续时变时滞Markov跳变系统的滤波与控制分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状和应用发展 |
| 1.2.1 时滞Markov跳变系统的研究概述 |
| 1.2.2 Markov跳变系统的鲁棒控制研究概述 |
| 1.2.3 Markov跳变系统的滤波研究概述 |
| 1.2.4 Markov跳变神经网络的研究概述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.3.1 具有时变时滞的连续Markov跳变系统的稳定性分析 |
| 1.3.2 具有时变时滞的连续Markov跳变系统的PDC控制器的设计 |
| 1.3.3 具有时变时滞的连续Markov跳变系统的滤波器的设计 |
| 1.3.4 Markov跳变神经网络的分析与设计 |
| 1.4 基础知识 |
| 1.4.1 Lyapunov稳定性理论 |
| 1.4.2 基本引理 |
| 第二章 具有时变时滞的连续Markov跳变系统的稳定性分析 |
| 2.1 一类标准的时变时滞连续Markov跳变系统的稳定性分析 |
| 2.1.1 问题描述与预备知识 |
| 2.1.2 随机稳定性分析 |
| 2.1.3 数值算例 |
| 2.2 一类时变转移概率的连续Markov跳变系统的稳定性分析 |
| 2.2.1 问题描述与预备知识 |
| 2.2.2 随机稳定性分析 |
| 2.2.3 数值算例 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 具有时变时滞的连续Markov跳变系统的PDC控制器的设计 |
| 3.1 问题描述与预备知识 |
| 3.2 闭环系统稳定性分析和PDC控制器的设计 |
| 3.3 数值算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 具有时变时滞的连续Markov跳变系统的滤波器的设计 |
| 4.1 一类标准的时变时滞Markov跳变系统的H?滤波器的设计 |
| 4.1.1 问题描述与预备知识 |
| 4.1.2 H_∞滤波性能分析 |
| 4.1.3 H_∞滤波器的设计 |
| 4.1.4 数值算例 |
| 4.2 具有时变时滞的Markov跳变系统的有限频域H_∞滤波器的设计 |
| 4.2.1 问题描述与预备知识 |
| 4.2.2 有限频域H_∞滤波性能分析 |
| 4.2.3 有限频域H_∞滤波器的设计 |
| 4.2.4 数值算例 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Markov跳变神经网络的分析与设计 |
| 5.1 具有混合时变时滞和参数未知的Markov跳变神经网络同步控制 |
| 5.1.1 问题描述与预备知识 |
| 5.1.2 驱动系统和响应系统的同步分析 |
| 5.1.3 数值算例 |
| 5.2 具有混合时变时滞Markov跳变神经网络的有限频域稳定性分析 |
| 5.2.1 问题描述与预备知识 |
| 5.2.2 有限频域PDC控制器的设计 |
| 5.2.3 数值算例 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 主要符号表 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
（8）链式连接空间互联系统有限频域H∞滤波与故障检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 链式连接空间互联系统的研究意义及现状 |
| 1.2 有限频域分析的研究意义及现状 |
| 1.3 有限频域H_∞滤波的研究背景及现状 |
| 1.4 有限频域故障检测方法的研究背景及现状 |
| 1.5 本文的结构安排及创新点 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 链式连接空间互联系统 |
| 2.2 本文使用的符号 |
| 3 链式连接空间互联系统的有限频域H_∞滤波 |
| 3.1 链式连接空间互联系统的N-D表示及其广义KYP引理 |
| 3.2 有限频域H_∞滤波 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 有限频H_∞滤波器设计 |
| 3.3 仿真实例 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不确定2-D连续离散状态延迟系统有限频域鲁棒H_∞滤波 |
| 4.1 2-D状态延迟Roesser系统稳定性分析 |
| 4.2 2-D状态延迟Roesser系统的广义KYP引理 |
| 4.3 不确定2-D连续离散状态延迟系统有限频域鲁棒H_∞滤波 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 有限频鲁棒H_∞滤波 |
| 4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 链式连接空间互联时滞系统有限频域故障检测观测器设计 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 链式连接空间互联时滞系统广义KYP引理 |
| 5.3 有限频故障检测观测器设计 |
| 5.4 仿真实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 链式连接空间互联时滞系统有限频域H_∞滤波 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 有限频H_∞滤波 |
| 6.3 仿真实例 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要工作 |
| 7.2 今后的研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）基于鲁棒控制的风力机叶片振动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号及英文缩写对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 面向控制的风力机结构建模研究现状 |
| 1.3 风力机叶片振动控制的发展概况 |
| 1.3.1 载荷控制 |
| 1.3.2 结构控制 |
| 1.4 时域积分二次型约束系统的鲁棒控制发展概况 |
| 1.4.1 确定性系统鲁棒控制 |
| 1.4.2 随机系统鲁棒控制 |
| 1.4.3 最小最大LQG控制在振动控制问题中的应用 |
| 1.4.4 最小最大LQG控制的其它应用 |
| 1.5 静态输出反馈控制发展概况 |
| 1.6 本论文的主要工作 |
| 1.7 论文安排 |
| 第2章 预备知识 |
| 2.1 风力机结构动力学理论基础 |
| 2.1.1 基于假设模态的振型叠加法 |
| 2.1.2 欧拉拉格朗日方程 |
| 2.2 系统不确定性 |
| 2.2.1 积分二次型约束 |
| 2.2.2 相对熵约束 |
| 2.2.3 随机积分二次型约束与相对熵约束等价表述 |
| 2.3 绝对稳定性 |
| 2.3.1 确定系统绝对稳定性 |
| 2.3.2 随机系统绝对稳定性 |
| 2.4 S-过程 |
| 2.5 数学预备知识 |
| 2.5.1 相对熵与自由能对偶 |
| 2.5.2 线性矩阵不等式 |
| 2.5.3 鲁棒控制中用到的数学引理 |
| 2.5.4 代数黎卡提方程 |
| 第3章 面向结构控制风力机结构建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 风力机结构模型 |
| 3.2.1 叶片与塔架耦合模型 |
| 3.2.2 叶片载荷 |
| 3.2.3 运动方程 |
| 3.3 气动模型 |
| 3.3.1 风速仿真 |
| 3.3.2 叶素动量理论 |
| 3.4 基于主动拉索的风力机机械模型 |
| 3.5 基于调谐质量阻尼器的风力机机械模型 |
| 3.6 并网双馈风力机电气模型 |
| 3.7 传动链模型 |
| 3.8 变桨距控制 |
| 3.9 算例仿真 |
| 3.9.1 风速仿真 |
| 3.9.2 风力机叶片结构模型验证 |
| 3.9.3 电气动态对机械振动的影响 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 基于最小最大LQG控制的叶片振动控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 基于主动拉索的叶片振动主动控制工作介绍 |
| 4.1.2 最小最大LQG理论应用在悬臂梁工作介绍 |
| 4.2 标准最小最大LQG控制 |
| 4.3 单叶片的不确定模型表述Ⅰ |
| 4.3.1 溢出动态 |
| 4.3.2 数值仿真 |
| 4.4 单叶片不确定模型表述Ⅱ |
| 4.4.1 溢出动态 |
| 4.4.2 参数不确定 |
| 4.4.3 最小最大LQG控制设计 |
| 4.4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于分散最小最大LQG控制的风力机振动控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分散最小最大LQG控制 |
| 5.3 分散输出反馈控制 |
| 5.4 数值算例:风力机结构控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 利用TMD实现叶片分散控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 状态反馈控制 |
| 6.3 具有结构信息约束的静态输出反馈控制 |
| 6.4 算例分析:风力机主动结构控制-分散控制方式 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论和创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A |
| 附录B |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）挠性航天结构的动力学与无源性控制问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航天器大挠性结构的实例 |
| 1.2.2 相关理论问题的研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 相关基础知识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 输入输出稳定及无源性理论 |
| 2.2.1 Lp空间的基本概念 |
| 2.2.2 输入输出稳定的基本理论 |
| 2.2.3 无源性理论 |
| 2.2.4 基于共位的无源性说明 |
| 2.3 模态溢出现象 |
| 2.4 其他重要定理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于增益调节的挠性航天结构的无源性控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 矩形挠性航天结构的动力学与增益调节控制 |
| 3.2.1 矩形挠性结构的动力学建模 |
| 3.2.2 增益调节严格正实稳定控制器的设计 |
| 3.2.3 数值仿真 |
| 3.3 圆形挠性航天结构的动力学及增益调节控制 |
| 3.3.1 圆形挠性航天结构的动力学建模 |
| 3.3.2 多输入多输出增益调节严格正实稳定控制器的设计 |
| 3.3.3 数值仿真 |
| 3.4 增益调节控制在带有输入量化的刚体航天器姿态控制中的应用 |
| 3.4.1 刚体航天器姿态动力学 |
| 3.4.2 量化的基本原理 |
| 3.4.3 基于无源性理论的角速度增益调节反馈控制器设计 |
| 3.4.4 数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 挠性航天结构的混合有限频域控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 矩形挠性航天结构的混合有限频域控制方法 |
| 4.2.1 混合有限频域控制 |
| 4.2.2 矩形挠性航天结构的动力学模型 |
| 4.2.3 混合严格正实/有限增益控制器的设计 |
| 4.2.4 数值仿真 |
| 4.3 混合有限频域控制方法在刚体航天器姿态控制中的应用 |
| 4.3.1 转动动力学的进一步推导 |
| 4.3.2 基于Volterra级数的非线性逼近 |
| 4.3.3 Euler方程的非线性输出频率响应函数 |
| 4.3.4 混合有限频域控制在姿态控制中的应用 |
| 4.3.5 数值仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 挠性航天结构的主动形状控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于挠性航天结构偏微分动力学方程的最优陀螺弹性分布 |
| 5.2.1 圆形挠性结构的陀螺弹性连续体理论 |
| 5.2.2 偏微分方程的最优控制理论 |
| 5.2.3 圆形挠性结构的最优陀螺弹性径向分布 |
| 5.3 基于最优陀螺弹性分布的圆形挠性结构的主动形状控制 |
| 5.3.1 考虑面内应力的圆形挠性结构的有限元建模分析 |
| 5.3.2 考虑陀螺弹性项的圆形挠性结构刚柔耦合动力学建模 |
| 5.3.3 数值仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、控制理论中的频率定理:Kalman-Yakubovich引理（论文参考文献）
- [1]基于多项式参数依赖技术的有限频域鲁棒综合问题研究[D]. 任莹莹. 北京科技大学, 2021(02)
- [2]正实和负虚传递函数的相关研究[D]. 张倩. 大连理工大学, 2020
- [3]机电伺服系统正实控制方法与应用研究[D]. 杨月莹. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]动态连边多智能体系统的内锥设计研究[D]. 郭泽辉. 浙江大学, 2020(02)
- [5]前件变量未知的T-S模糊系统有限频域输出反馈控制方法研究[D]. 韩兆坤. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [6]切换Lur’e时滞系统的绝对稳定性[D]. 刘娟. 吉林大学, 2020(08)
- [7]连续时变时滞Markov跳变系统的滤波与控制分析[D]. 许诺. 天津工业大学, 2019(02)
- [8]链式连接空间互联系统有限频域H∞滤波与故障检测[D]. 王国朋. 南京理工大学, 2019(06)
- [9]基于鲁棒控制的风力机叶片振动控制研究[D]. 丛聪. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [10]挠性航天结构的动力学与无源性控制问题研究[D]. 郎啸宇. 哈尔滨工业大学, 2019(02)