Luận văn Thạc sĩ Kĩ thuật: Phân tích chất lượng điều khiển bền vững cho các hệ tuyến tính phụ thuộc affine theo tham số biến đổi

Luận văn nghiên cứu lý thuyết điều khiển bền vững trong không gian, kỹ thuật gain schduling cho các hệ thống có tham số biến đổi tuyến tính, phụ thuộc affine và có thể đo được trong thời gian thực. Phân tích ổn định bền vững của hệ kín sử dụng phép phân tích giá trị suy biến. Từ đó áp dụng kết quả nghiên cứu cho một đối tượng cụ thể là máy phát điện không đồng bộ nguồn kép. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Kĩ thuật: Phân tích chất lượng điều khiển bền vững cho các hệ tuyến tính phụ thuộc affine theo tham số biến đổi ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN NAM MINHPHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG ĐIỀU KHIỂN BỀN VỮNG CHO CÁC HỆ TUYẾN TÍNH PHỤ THUỘC AFFINE THEO THAM SỐ BIẾN ĐỔI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH TỰ ĐỘNG HÓA THÁI NGUYÊN 2020Lời cam đoanTôi xin cam đoan rằng bản luận án này là thành quả nghiên cứu của bản thântôi dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Tiến Hưng - Khoa Quốc tế, trườngĐại học Kỹ thuật Công Nghiệp, Đại học Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứucủa luận án là trung thực và chưa được công bố trên bất cứ một công trìnhnào khác. Thái Nguyên, ngày 20 tháng 9 năm 2020 Tác giả Nguyễn Nam Minh iiLời cảm ơn iiiMục lục1 Bộ điều khiển gain scheduling H∞ 5 1.1 Hệ thống và hệ thống động học tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2 Tính ổn định của hệ tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.1 Khái niệm về tính ổn định của một hệ tuyến tính . . . . . . 6 1.2.2 Ma trận xác định dương . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.3 Bất đẳng thức ma trận tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.4 Chuẩn H∞ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2.5 Bất đẳng thức Lyapunov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2.6 Bổ đề chặn biên . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.7 Bổ đề bù Schur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.8 Phép biến đổi tương đẳng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.9 Quan hệ giữa tính ổn định của hệ và hàm truyền đạt . . . 9 1.2.10 Quan hệ giữa các đặc tính của tín hiệu trong miền thời gian và miền tần số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.11 Quan hệ giữa các đặc tính của hệ thống trong miền thời gian và miền tần số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3 Hệ tuyến tính với các tham số bất định . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.1 Hàm tuyến tính và hàm affine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.2 Hệ thống điều khiển phản hồi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.3 Hệ thống điều khiển phụ thuộc tham số biến đổi . . . . . . . 13 1.3.4 Hệ thống phụ thuộc affine theo tham số . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3.5 Biến đổi phân thức tuyến tính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.4 Thiết kế bộ điều khiển gain scheduling H∞ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4.1 Đối với hệ phụ thuộc tham số biến đổi. . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4.2 Đối với hệ phụ thuộc affine theo tham số . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5 Kết luận chương 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Phân tích ổn định bền vững của hệ thống phụ thuộc affine theo tham số biến đổi 24 2.1 Mô tả hệ kín với thành phần bất định . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2 Phân tích ổn định bền vững . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.1 Cấu trúc đơn giản hóa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.2 Rút gọn về kiểm tra trên trục ảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ivMỤC LỤC 2.2.3 Nguyên lý kiểm tra tính ổn định bền vững. . . . . . . . . . . . . . 29 2.3 Kiểm tra tính ổn định bền vững . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.3.1 Định lý small gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.3.2 Giá trị suy biến cấu trúc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.4 Kết luận chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Khảo sát ổn định bền vững của hệ thống điều khiển máy phát nguồn kép 33 3.1 Mô hình toán học của DFIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.2 Thiết kế bộ điều khiển Gain-scheduling cho mạch vòng dòng điện rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.2.1 Cấu trúc của hệ thống điều khiển . . . . . . . . ...