5个研究背景和意义示例,教你写计算机鲁棒控制论文

今天分享的是关于鲁棒控制的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到鲁棒控制等主题,本文能够帮助到你

切换系统的鲁棒无扰切换控制

这是一篇关于切换系统,鲁棒控制,无扰切换控制,多Lyapunov函数方法的论文, 主要内容为目前,切换系统已成为自动控制研究领域最热门的研究系统类型之一。作为一类典型的混杂系统,切换系统具有重要的理论研究价值和广泛的工程应用背景。现有切换系统研究成果主要针对其稳态性能,很少考虑其暂态性能,特别是切换暂态性能。作为切换系统一种特有的暂态性能,切换时刻大的信号跳变可能会导致系统性能降级,因此,使用无扰切换控制抑制大的信号跳变是一种有效方法。与此同时,控制系统在实际工作过程中难免受到干扰影响,干扰的存在不仅影响系统稳态性能,也影响系统暂态性能。对于受扰系统而言,暂态性能与鲁棒性可能互相影响。但现有关于切换时刻暂态性能的研究主要针对非受扰系统,因此,针对受扰系统研究其鲁棒无扰切换控制问题十分必要。本文利用多Lyapunov函数方法研究切换系统的鲁棒无扰切换控制问题,并通过Matlab仿真验证了所提控制理论的可行性与有效性。主要研究内容如下:(1)切换系统的鲁棒保成本速率无扰切换控制问题。通过同时设计切换律和切换控制器给出切换系统同时满足鲁棒保成本性能和速率无扰切换性能的判据,克服两种性能需求间可能产生的冲突,实现切换系统的鲁棒保成本性能和速率无扰切换性能兼顾。与已有输入无扰切换控制策略不同,本章更关注切换时刻的速率无扰切换。此外,本章控制方法可以实现子系统不具备鲁棒保成本性能和速率无扰切换性能情形下切换系统满足这两种性能。(2)切换系统的区间观测输入无扰切换控制问题。通过同时设计区间观测器、基于区间观测器的切换控制器和切换律,给出切换系统区间观测输入无扰切换控制问题可解的充分条件。与已有输入无扰切换控制策略相比,本章在系统状态不可测的情况下,通过设计区间观测器对系统状态分别从上界和下界进行观测估计,并基于观测值设计切换律和切换控制器,实现输入无扰切换性能。(3)切换系统的事件触发输入无扰切换控制问题。通过同时设计事件触发机制、事件驱动切换控制器和切换律,实现切换时刻与触发时刻的输入无扰切换控制性能,避免可能由事件触发引起的Zeno现象,实现切换系统镇定。并采用动态事件触发机制,更大程度上节约通信传输资源。其次,设计基于状态采样的切换律,即保证了子系统的驻留时间又避免了可能由切换引起的Zeno现象。与已有输入无扰切换控制策略不同,本章提出的无扰切换控制方法只在切换时刻与触发时刻对输入信号进行约束限制,减少了对系统输入的限制时间长度。

针对2-Dof机械臂模型的线性辅助系统及鲁棒MPC设计

这是一篇关于机械臂动力学,LPV系统,未知输入估计器,鲁棒控制,网络攻击的论文, 主要内容为近年来,机械臂在国民经济各行业中得到了广泛应用,针对机械臂的运动控制研究受到了广泛关注。值得注意的是,目前文献中借助机械臂运动学方法解决机械臂静态位置、静力、速度等问题的研究工作往往没有兼顾优化暂态控制过程的性能,这一问题在多变量约束情况下造成的影响尤为明显。依靠机械臂动力学建模导向控制设计方法是解决上述问题的一个可行思路。然而,机械臂具有的非线性、高耦合等特点使得其动力学模型比较复杂,通过简化模型复杂度为支撑控制的设计能提供可行性保证。鉴于此,本文针对典型的2-Dof机械臂构造了近似线性辅助系统,并依此设计了状态估计、鲁棒控制、模型预测控制、弹性控制等方法,以期改善暂态控制过程的可靠性和安全性。主要研究内容如下:研究了2-Dof机械臂线性辅助系统的建立。运用欧拉-拉格朗日方法,推导2-Dof机械臂动力学方程。其次通过一定定义得到2-Dof机械臂广义非线性系统模型。最后,采用具有不确定性特征的LPV模型,对机械臂模型进行简化,将机械臂广义非线性系统模型简化为具有凸多面体结构的LPV模型。此外,经过离散化进一步得到线性参数变化离散系统模型。研究了无约束情况下2-Dof机械臂LPV连续系统模型的H∞鲁棒控制问题。首先利用参数化方法设计鲁棒连续未知输入估计器来估计系统状态,并对所设计的估计器进行鲁棒性与稳定性分析。其次,基于李雅普诺夫稳定性和有界实引理设计H∞鲁棒控制器,并给出了算法的鲁棒性和稳定性条件。最后,考虑阻止窃听攻击的影响,进行控制系统的隐私保护,设计基于未知输入估计器的弹性鲁棒H∞控制方法。使用MATLAB进行仿真,验证估计器和控制器算法以及加密算法的有效性。研究了约束情况下2-Dof机械臂LPV离散系统模型的鲁棒MPC控制问题。首先为机械臂LPV离散系统模型进行鲁棒离散未知输入估计器设计,用来估计系统状态。其次通过构造最小优化方法,实现2-Dof机械臂线性离散系统的约束预测控制设计,对所设计的控制器进行鲁棒性与稳定性分析。最后考虑网络攻击会窃取系统数据,对输出信号进行加密设计,保护网络传输数据,并依此构造基于未知输入估计器的弹性鲁棒MPC控制方法。使用MATLAB进行仿真,验证估计器和控制器算法以及加密算法的有效性。

基于多传感器融合的车辆纵向动力学鲁棒控制方法研究

这是一篇关于车辆状态估计,多传感器融合,H∞/AKF,纵向动力学控制,鲁棒控制的论文, 主要内容为近几年,自动驾驶技术高速发展,成为了汽车专业领域的热点话题。市面上的自动驾驶汽车已经具备了在一些特定典型场景中实现无人驾驶运行的能力,但面对多种多样的突发情况,还是无法完全保证车内人员的安全。主要原因在于车辆的感知系统与控制系统易受环境噪声和系统噪声的干扰,导致汽车感知与控制误差较大。针对以上问题,本文针对基于多传感器融合的车辆纵向动力学鲁棒控制方法展开研究,主要研究工作如下:(1)车辆动力学状态估计。考虑在实际中车辆的横纵向车速、轮胎-路面摩擦系数、轮胎刚度等车辆状态参数测量比较困难,提高对本车辆运动状态的观测精度和鲁棒性,设计了三个模块化状态观测器对车辆的行驶状态进行估计。首先,针对实际车辆中车轮转速传感器易受环境噪声干扰的问题,基于车轮动力学模型设计了车轮转速观测器,并基于李雅普诺夫理论证明了观测器的稳定性;然后,考虑到环境中加性噪声的干扰,基于车辆七自由度动力学模型和Dugoff轮胎模型,针对车辆的横纵向车速、横摆角速度和轮胎-路面摩擦系数设计了非线性状态观测器,并基于李雅普诺夫稳定性求解了观测器的增益范围,同时证明了所设计观测器的收敛性和鲁棒性;最后,基于Dugoff轮胎模型,利用递归最小二乘(Recursive Least Square,RLS)方法对轮胎的侧偏刚度和扭转刚度进行了估计,并引入了遗忘因子以调节观测值的收敛速度。(2)多传感器数据融合。考虑环境的动态不确定性以及传感器系统的随机干扰,为提高感知系统的冗余度、鲁棒性和精确性,提出了一种新的多传感器数据融合方法。首先,基于匈牙利算法对多传感器的感知障碍物进行目标关联,减小因多传感器感知目标匹配错误而引起的融合误差;然后,考虑到系统建模不确定性、环境噪声不确定性等干扰,结合H∞滤波和自适应卡尔曼滤波(Adaptive Kalman Filter,AKF)的优势,提出了一种混合H∞/AKF的数据融合方法,并在AKF中引入了衰减因子,避免因环境噪声导致的误差累积引起系统发散。最后,考虑到道路曲率带来的横向偏移量,设计了本车道最近目标车辆(Closest In-Path Vehicle,CIPV)的筛选逻辑,并将CIPV的多传感器融合信息用于车辆纵向动力学控制。(3)车辆纵向动力学控制。针对车辆系统的不确定性问题,考虑智能车的安全性、舒适性等约束条件,提出车辆纵向动力学鲁棒最优控制算法,基于H∞控制理论建立车辆纵向动力学鲁棒性设计准则,实现车辆的纵向鲁棒控制。首先,基于卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法,融合传感器感知的车道信息和车辆动力学信息对道路的曲率进行估计;然后,基于融合的道路曲率对跟车时距和安全车速进行设计,实现车辆在跟驰场景下的自适应控制;最后,考虑底盘系统不确定性和系统建模不确定性的扰动,利用李雅普诺夫稳定性理论设计了基于H∞的车辆纵向动力学闭环控制器。(4)硬件在环验证。针对本文所提出的方法,建立了多种不同的硬件在环测试场景进行验证,结果表明,所提出的基于多传感器融合的车辆纵向动力学鲁棒控制方法能满足车辆的舒适性、安全性、鲁棒性和实时性要求,可应用于实际的车辆控制器和智能驾驶场景。

基于曝光量预估的广告推荐模型的研究

这是一篇关于曝光量预估,Graph Embedding,广告推荐,鲁棒控制的论文, 主要内容为近年来,随着数字营销的发展势头急剧上升以及互联网技术的火速发展,广告已经成为诸多平台的盈利点之一,广告位逐渐成为流量变现的一个重要手段。如何利用曝光量向广告主展示广告投放效果成为目前广告推荐领域一个关键的研究问题之一。因为广告曝光量预估涉及到用户、广告主和平台三方协调的利益,而且广告推荐系统上线生效后是否能够长期稳定运行不仅需要参考曝光量制定合理的竞价方案还需要对系统的稳定性研究制定合理的广告投放方案。因此,本文对广告曝光量进行预估并对广告推荐系统稳定运行进行深入研究。针对广告曝光量预估问题,本文提出了基于GraphCIN的曝光量预估模型。首先将广告曝光日志数据通过数据预处理,利用Graph Embedding方法挖掘全局和局部特征,利用CIN网络拟合低阶和高阶特征,利用LightGBM模型提取重要特征,将提取好的特征向量输入到MLP模型中预估广告的曝光量。针对推荐系统稳定运行问题,本文基于鲁棒控制算法设计H∞控制器并仿真求解控制律。从控制理论角度出发,重点研究了一类广告推荐系统的建模和鲁棒H∞控制算法,并在线性矩阵不等式(LMI)框架内给出了鲁棒H∞反馈控制律的具体设计,可以更好的解决广告推荐系统运行过程中出现外界干扰的问题,并为广告主提供广告投放的决策依据。本文基于真实社交平台提供的脱敏数据,首先进行数据预处理,其次从业务规则,统计指标和Graph Embeddig的方式提取特征,并输入到预估模型中,并根据预估结果,对提出的系统控制器进行仿真模拟求解,根据仿真结果提出广告投放建议。研究结果表明,本文提出的曝光量预估的广告推荐模型,能够为现实中广告主曝光量预估和广告推荐系统上线运行过程中出现干扰问题的解决提供参考。