蒋毅恒[1]2000年在《多变量结构化不确定系统的鲁棒设计方法研究》文中提出针对两类结构化模型不确定系统，本文分析得出了相应的鲁棒对角优势化算法和同时对角优势化算法。在鲁棒对角优势的基础上，提出了一种对名义模型和摄动上界已知的多变量结构化不确定系统进行鲁棒设计的方法；在同时对角优势基础上，提出了一种对于由有限个模型描述的多变量结构化不确定系统进行同时镇定设计的方法。基于文中提出的鲁棒设计方法，采用MATLAB开发了多变量结构化不确定系统鲁棒设计的应用程序，并利用该程序完成了直流锅炉协调控制系统的设计和仿真，仿真结果证实了这两种设计方法的有效性。
王杭[2]2017年在《基于LTR的控制方法在多变量系统的应用研究》文中指出对于工业生产过程中的多变量系统,尤其是包含多时滞、非最小相位的复杂系统的控制越来越成为当前的研究热点。将传统的控制方法从单变量单时滞系统推广到多变量时滞复杂系统中时,传统控制方法的鲁棒稳定性较差,无法取得令人满意的控制效果。而回路传递函数恢复方法(Loop Transfer Recovery)作为一种先进的控制方法,通过设计满足系统预期要求的目标回路,可利用LTR方法使得闭环控制系统取得良好的鲁棒性。本文提出一种两自由度LTR控制器的设计方法,并应用在包含多时滞与非最小相位的多变量系统中,从而得到性能优良的LTR控制系统。针对包含不同复杂环节的多变量系统,设计出相应的LTR控制结构,基于LTR的控制方法在多变量系统中的研究具有一定的理论意义与实际应用价值。针对多变量系统中存在外界干扰的情况,本文首先给出灵敏度函数的概念,通过计算闭环控制系统的灵敏度函数,可有效地说明LTR多变量控制系统的扰动抑制能力。对于多变量系统中包含模型不确定性与参数不确定性的情况,本文利用结构化奇异值(Structured Singular Value)方法对控制系统的鲁棒稳定性与鲁棒性能进行分析,通过给出控制系统的SSV曲线,可检验将LTR控制方法用于包含不确定性的系统时是否满足鲁棒性能与鲁棒稳定性的要求。由于基于输出误差的传统单自由度控制器无法同时满足系统控制效果与鲁棒性的要求,本文利用LTR控制方法设计包含两自由度控制器的系统。基于最优原理对整个控制系统进行设计,通过前置控制环节对系统进行增广,并与状态反馈控制器共同组成两自由度LTR控制结构。利用分离原理对两自由度控制器与状态观测器进行独立设计,通过对Kalman滤波器增益矩阵的计算,完成状态观测器的设计,从而得到LTR多变量控制系统。本文将基于LTR的控制方法应用到多变量多时滞系统中,通过对多时滞环节的逼近处理,利用近似后的模型设计两自由度LTR控制结构,并将其应用到多变量多时滞对象中。利用经典的实例Industrial-Scale Po lymerization反应器模型与Wood-Berry蒸馏塔模型进行仿真研究,仿真结果表明LTR控制方法具有较强的输出响应能力,良好的扰动恢复能力与优秀的鲁棒性。对于非最小相位多变量系统,通过对非最小相位系统进行分解得到最小相位部分与全通部分,同时对状态向量与状态空间矩阵进行分解增广,并利用LTR方法设计出非最小相位多变量控制系统。最后通过Jerome-Ray过程进行仿真研究,结果显示LTR控制方法具有良好的控制性能和令人满意的鲁棒性表现。
田大庆[3]2006年在《基于鲁棒控制理论的汽车电动转向助力系统控制技术研究》文中提出现代汽车技术是现代高科技迅速发展的集中表现，它实际上是机械、电子、计算机、控制工程、材料工程、生物工程和信息技术等多学科技术交叉的产物。在这些汽车控制技术应用中，计算机动力转向控制PS(Power Steering)由于既能改善驾驶者的转向操纵感觉，又能减轻驾驶者的体内消耗，还能提高汽车的转向性能和安全性，受到广泛的重视。研究与开发EPS技术，与汽车发展中的安全、环保、节能叁大主题相吻合，对提高我国汽车工业水平，缩小与汽车强国的差距，具有一定的现实与长远意义。 EPS性能分析要求EPS不仅在低速和停车时提供可跟随(可控)的转向助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性，保持足够的路感。EPS控制面临的是一个多控制目标，多输入多输出(MIMO)，带有一定程度非线性、时变的不确定性控制对象，因此，传统的基于线性控制对象精确建模的经典控制理论遭遇到一定的挑战。 本论文在四川省科技厅重点科技攻关项目“汽车电动助力转向系统(EPS)研究与开发”(03GG008-001)的资助下，结合现代鲁棒控制理论与技术，展开了对EPS含不确定性转向系统控制模型及其控制下的性能研究。主要研究内容涉及：实现EPS系统性能的鲁棒控制与实现以转向跟随性和转向路感为代表的转向性能控制。主要研究成果如下： (1)首先建立了EPS系统的动力学微分模型并转化成状态空间模型。在EPS系统的动力学模型基础上，结合给定的参考参数，详细讨论了EPS线性系统本身在原始状态下的动态性能。包括稳定性分析、系统输入输出响应分析。通过EPS原始状态下的动态性能分析，指出了EPS系统存在的性能脆弱性问题，以及采用控制器以鲁棒化系统动态性能的必要性。分析揭示EPS转向系统控制问题从本质上归属于这样一类问题：不确定系统的鲁棒性能分析与综合问题。
佚名[4]2007年在《自动化技术、计算机技术》文中研究表明TP13 2007012024一类时滞线性切换系统的稳定性和镇定/陈松林,姚郁(哈尔滨工业大学控制与仿真中心)//黑龙江大学(自然科学学报).―2006,23(2).―206～210.针对一类具有状态延迟的连续线性切换系统,研究了其渐近稳定性及状态反馈和输出反馈镇定控制律的设计问题。首先利用公共李亚普诺夫函数法给出了系统渐近稳定的充分条件及该条件下切换律的构造方法,然后给出了状态反馈和输出反馈镇定的充分条件,同时给出了稳定化控制律的参数化表示和相应切换律的构造方法。最后举例说明了结果的有效性。图2表0参12
史佳林[5]2013年在《永磁直线同步电机的鲁棒速度控制器设计》文中指出本论文以国家自然科学基金资助项目“基于速度场的直接驱动XY平台任意轨迹规划与精密轮廓控制”（51175349）为背景，针对永磁直线同步电机伺服系统中存在的模型摄动和外部干扰等问题，将H_∞鲁棒控制理论与其它控制方法结合起来，提出了H_∞/LTR，μ H∞两种综合控制策略，提高直线伺服系统的鲁棒性能。H_∞鲁棒控制对于直线伺服系统的不确定性以及外部扰动信号具有良好的抑制作用，可以使系统具有良好的稳定性，但忽略了系统的鲁棒性能。LTR是一种解决多变量鲁棒反馈系统设计的简单且有效的方法，即根据被控对象的特点，预先设定系统所要达到的性能（目标传递函数），使设计的反馈控制器与对象模型串联而成的开环传递函数恢复到目标传递函数。因此，本文设计了一种带有观测器的H_∞/LTR综合控制方法，该方法对系统进行目标回路设计，即在假设系统完全可测的前提下，设计一个鲁棒H_∞控制律，以满足系统性能要求，再进行恢复过程设计，即通过设计观测器，使得系统在引入观测器后，目标回路传递函数得到恢复。对于系统的结构化不确定性，H_∞控制器的设计会产生较大的保守性，而μ控制理论恰恰能弥补H_∞控制器的这一缺点，若是单独的使用μ理论，计算条件太少，收敛速度慢，所以用μ理论来辅助去除正交性假设的H_∞鲁棒控制理论，设计了μ H∞速度控制器，从结构化奇异值μ的上边界入手，通过H_∞控制理论来压缩奇异值，快速的求得兼顾鲁棒稳定性和鲁棒性能的控制器。仿真结果表明，利用上述两种控制策略设计的控制器抑制扰动能力强，对模型参数变化不敏感，具有较强的鲁棒性能，能够满足数控机床高精度控制的要求。
参考文献：
[1]. 多变量结构化不确定系统的鲁棒设计方法研究[D]. 蒋毅恒. 华北电力大学. 2000
[2]. 基于LTR的控制方法在多变量系统的应用研究[D]. 王杭. 北京化工大学. 2017
[3]. 基于鲁棒控制理论的汽车电动转向助力系统控制技术研究[D]. 田大庆. 四川大学. 2006
[4]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2007
[5]. 永磁直线同步电机的鲁棒速度控制器设计[D]. 史佳林. 沈阳工业大学. 2013