滑模控制的研究及其在污水處理中的應(yīng)用.pdf

1、在諸如污水處理溶解氧控制過(guò)程中等實(shí)際的被控系統(tǒng)中廣泛存在著各種不確定性和時(shí)間延遲等因素，這些因素是導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定的重要因素。因此在對(duì)這些被控對(duì)象進(jìn)行智能控制時(shí)，要充分考慮到這些因素對(duì)控制效果所產(chǎn)生的影響。對(duì)外界擾動(dòng)以及對(duì)參數(shù)變化具有強(qiáng)魯棒性的模變結(jié)構(gòu)控制在眾多的智能控制方法中脫穎而出。目前，滑模變結(jié)構(gòu)控制已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到了成功的應(yīng)用，例如:倒立擺的控制、三自由度平面機(jī)械手的控制、電力系統(tǒng)的控制等等。本文深入研究了帶有不確定性和外界干

2、擾的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。將其與其他的智能控制方法相結(jié)合，解決了單一滑?？刂圃趯?duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)所產(chǎn)生的缺陷，并將其推廣到切換系統(tǒng)的控制中。論文的研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，針對(duì)現(xiàn)有的滑模變結(jié)構(gòu)控制中存在的問(wèn)題，在給出傳統(tǒng)滑?？刂破髟O(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的參數(shù)自整定滑模變結(jié)構(gòu)控制方法。利用自適應(yīng)增益以及Sigmoid函數(shù)替代傳統(tǒng)滑?？刂破髦械姆?hào)函數(shù)。本文提出的設(shè)計(jì)控制器的方法不僅解決了常規(guī)滑?？刂浦谐霈F(xiàn)的抖振

3、問(wèn)題，而且在保證控制系統(tǒng)良好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的基礎(chǔ)上，也提高了系統(tǒng)的跟蹤精度。
　　其次，論文針對(duì)一類(lèi)帶有不確定性以及外部擾動(dòng)的非線性時(shí)滯切換系統(tǒng)的控制問(wèn)題，通過(guò)查閱相關(guān)的國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)，提出了切換系統(tǒng)的滑模面和各個(gè)子系統(tǒng)的滑模控制器的設(shè)計(jì)方法。利用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了論文所設(shè)計(jì)的滑?？刂破髂軌虼_保系統(tǒng)狀態(tài)在有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)滑模面。最后應(yīng)用LMI工具箱和MATLAB進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了控制器的可行性和有效性。<