时滞奇异摄动系统故障容错控制开题报告
2022-01-11 17:11:01
全文总字数:2589字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
时滞,是指事物已经发生变化,但是要经过一段时延后才能感知它的变化。时滞现象是普遍存在的,广泛存在于电路、机械、通讯网络、生物、经济等实际领域。时滞对控制系统性能的影响很大,甚至会导致系统失。控制理论就是要对系统进行故障检测并找出最优控制是系统稳定,也就是对一个受控的动力学系统或运动过程,从一类允许的控制方案中找出一个最优的控制方案,使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时,其性能指标值为最优。因此,研究时滞特性影响下的控制系统分析与设计具有很重要的理论意义和应用价值,今年来引起了众多研究者的关注,成为系统与控制领域的重要方向。
奇异摄动方法是一种求解析的近似解的方法,在非线性振动理论中称为小扰动法,发展历史已经有数百年。主要思想是将非线性的,高阶的或变系数的数学问题的解,用所含某些小量的渐近近似式来表示。由于这些系数可以由线性的、较低阶的或常系数的数学问题来确定,将问题简单化,因此这种方法成为研究比较复杂的数学物理问题的有力工具,在生物学、量子力学、光学、化学、固体力学、天体力学、声学、控制论、最优化和数学的基本理论研究方面有着广泛的应用,意义十分重大。奇异摄动方法自上世纪 60 年代开始应用于控制理论的研究 ,并一直伴随着控制理论的发展而壮大 。
所谓奇异摄动系统,就是带有小参数的动态系统。本文的目的就是研究对时滞奇异摄动系统的故障检测,并且实现对系统的最优控制。
2. 研究的基本内容
主要目标为:
1、了解控制系统故障诊断和检测相关概念;
2、了解奇异摄动系统这一特殊的控制系统;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案
本文利用系统快慢分解的方法,将系统近似为慢系统,在此基础上研究对系统的故障诊断和容错控制,最后再将快慢系统进行复合,利用朗博w函数功能实现对快慢系统的状态反馈,从而实现对系统的故障估计和容错控制,并在matlab仿真中进行仿真分析。
进度安排
4. 参考文献
[1] 姜斌 冒泽慧 杨浩. 控制系统的故障诊断与故障调节[m].国防工业出版社,2009.
[2] 孔凡才 自动控制系统——工作原理.性能分析与系统调试 第2版[m].机械工业出版社,2011.
[3] 封苏伟. 自动化控制系统设计实例手册[m].中国建筑工业出版社,2011.