具有参数不确定性系统的鲁棒抗饱和设计

发布时间：2021-03-29 17:01

　　执行器饱和和模型不确定性是控制工程师经常遇到的两个问题。针对执行器饱和问题的研究已进行多年,但其鲁棒性问题未受到应有的重视。必须将模型不确定性纳入到抗饱和控制器的设计中来,才会具有理论研究的意义和和现实应用的价值。本文从系统的稳定性和性能两方面对具有对象参数不确定的饱和系统进行分析和设计,从系统稳定性的角度出发提出了一种基于QFT的不确定线性时不变系统的抗饱和补偿器设计方法。在现有的三自由度抗饱和的框架下,将抗饱和系统等价为Lur’e型系统,由控制器输出信号的上（下）限得到饱和的深度,并根据改进的圆判据在尼柯尔斯图上确定了不确定系统的稳定性区域;在线性模式下设计控制器和前置滤波器满足系统的标称性能规范,调整抗饱和补偿器使得系统线性部分的对数幅相特性曲线落在尼柯尔斯图上的稳定区域内,以满足不确定饱和系统的局部绝对稳定性。另一方面从系统性能的角度出发,本文利用一般的抗饱和框架,提出了一个用于优化不确定饱和系统瞬态性能的实用方法。为保证系统的稳定性,把推导得到的鲁棒绝对稳定性充分条件作为约束条件,同时将最大灵敏度和最大补灵敏度指标纳入其中,而所要优化的性能指标选为与系统瞬态性能直接相关的闭环... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．２饱和环节的扇形域描述??

奈奎斯特图上，稳定性区域旋转了一些角度，其值等于稳定性乘子［１－Ｚ（ｊ？劝广的??相位？，相对应地，在尼柯尔斯图上，它表示在区域［－９０％９０°］内某个频率＆？处相??等的相位移动。例如图３．３中，在频率０．１?ｒａｄ／ｓ处大约有２０°的相位移动。??６〇ｒｎｒ］?＇?１?１?｜ｊｐ?１?１?■?ｒ??４〇?；?Ｓｔａｂｌｅ?ｒｅｇｉｏｎ?ｆｏｒ?Ｓ｛［〇，?１］｝＞?ｊｊ?：??２Ｑ?－?！！?Ｉ?Ｍｏｒｅｎｏ?ｅｔ?ａｌ．?（２０１０）?：ｊ?ｊ?－??０?｜ｊ?Ｉ?｜ｊ?ｊ??＾?－２０?：：：：?＊?Ｓｔａｂｌｅ?ｒｅｇｉｏｎ?ｆｏｒ?Ｉ?ｒａｄ／ｓ?：：??？?ｉｌ＾ｉ￣（Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?ｗｉｔｈ?Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓ?）?＞?ｊ，?、??５?－４〇?ｙ?丨?ｇ?Ｖ??ｉｊ?；?＼：?／?、、：?ｘ?、、??另?－６〇?：：?：?Ｓｔａｂｌｅ?ｒｅｇｉｏｎ?ｆｏｒ?ｃｏ?＝?０．５?ｒａｄ／ｓ?：；??ＱＡ?：ｉ＊＾￣（Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?ｗｉｔｈ?Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓ?）?Ｉ！?ｕｎｓｔａｂｌｅ?ｒｅｇｉｏｎ?ｆｏｒ??ｊｊ?ｊ?：｜?ｓｅｃｔｏｒ?Ｓ｛｛０．９，１］｝??－ｌｏｏ＇?！！?Ｉ?．?ｊ

对象参数取四对边界值时系统阶跃响应的比较

【参考文献】：
期刊论文
[1]定量反馈理论发展综述[J]. 王增会,陈增强,孙青林,袁著祉.  控制理论与应用. 2006(03)
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本文编号：3107869