设计参考信号对反馈控制追踪性能的影响

发布时间：2021-03-26 06:29

　　动力学系统的反馈控制设计在工程实际中应用广泛,对该类问题的研究主要集中于对某一类系统或通用系统的控制设计方法的提出与改进。其中很多控制设计的评价都是通过跟踪控制的效果进行阐述的。控制系统的控制性能评价大概包含两种,一种是基于频域下的控制性能评价,主要有零频振幅比,谐振峰值,谐振频率,带宽等指标。另一种是通过时域中系统的控制变量追踪响应来分析控制性能,一般包含上升时间,峰值时间,超调量,稳态误差等多种评价指标,因为是通过时域的响应图直接反映控制效果,所以时域中的控制指标对于观察实际的追踪效果较为直观。值得注意的是,时域的这些评价指标是基于控制追踪信号为阶跃信号时提出的,所以阶跃信号一向被奉为经典追踪控制信号。但实际设计及应用过程中,参考信号多种多样,设计参考信号的选取对于控制设计性能的影响仍有待考察。本文针对该类问题进行动力学系统的反馈控制设计,总结以往研究论文中出现的控制追踪信号,在该研究设计过程中选取三种不同类型的设计参考信号,分别为经典的阶跃参考信号,斜坡参考信号,周期参考信号。为了在设计及后期分析过程中的公平性,采用多目标粒子群优化算法（MOPSO）对反馈控制设计进行多目标定义及... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PID控制结构框图

(c) (d)图 3-1 基于阶跃参考信号设计所得多目标优化控制的帕累托前沿。(a)pM -pt , (b)IAEe -pt , (c)IAEe -st , (d)IAEe -pMFigure 3-1 Pareto front of the multi-objective optimal control designed with step signal

(b)计参考信号为阶跃信号时，所选出的四组帕累托优化设计对应的追踪控制控制输入量响应 u (t )。其中蓝色点虚线，红色‘--’虚线，品红色点虚线和绿线分别对应于表 3-1 中的 a，b，c，d 控制设计，黑实线为参考信号。2 Response (a) and control (b) of four chosen Pareto optimal desig control is designed with the step signal. The blue dotted line, red dashed line, me and green dotted-dashed line represent cases a, b, c and d in Table 3-1, and thesolid line represents the reference signal参考信号所得控制设计的多目标优化问题包含三个设计输入量以及两个目标量。图 3-3 对中的帕累托前沿。同理于上述阶跃参考信号下的控制设计，选取三体现展现多目标控制设计的控制性能。两组极端的设计分别对和 min( )uE ，另外一组设计对应于膝点 (Knee point)，即离理 ), min( )uE 最近的帕累托解，即

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]多目标优化方法及其在高超声速试飞器系统中的应用研究[D]. 范培蕾.国防科学技术大学 2009

硕士论文
[1]PID参数自整定的研究与应用[D]. 周伟.华中科技大学 2011
[2]PID参数整定技术的研究及应用[D]. 刘玲玲.郑州大学 2010



本文编号：3101135