一類非線性不確定振動(dòng)系統(tǒng)魯棒主動(dòng)控制方法研究.pdf

1、振動(dòng)系統(tǒng)主動(dòng)控制問題在實(shí)際工程中具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。在航空航天、機(jī)械土木等領(lǐng)域，由于系統(tǒng)模型存在非線性動(dòng)態(tài)、未建模動(dòng)態(tài)、參數(shù)不確定性、以及外部干擾等因素，傳統(tǒng)主動(dòng)控制方法已經(jīng)不能滿足振動(dòng)系統(tǒng)高精度控制的需求。本文研究含復(fù)雜動(dòng)態(tài)的非線性不確定振動(dòng)系統(tǒng)的魯棒主動(dòng)控制問題。主要工作包括： 1.針對一類含微分項(xiàng)不確定性和非線性動(dòng)態(tài)不確定性的振動(dòng)系統(tǒng)，建立含復(fù)雜動(dòng)態(tài)的非線性不確定振動(dòng)系統(tǒng)模型，基于線性矩陣不等式(LMI)，分別提出

2、魯棒H∞狀態(tài)反饋主動(dòng)控制和魯棒H∞輸出反饋主動(dòng)控制方法。通過對建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)在風(fēng)振和地震波作用下振動(dòng)的一些實(shí)例仿真，證明了該方法的有效性。 2.針對建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)控制力存在飽和現(xiàn)象，建立含復(fù)雜動(dòng)態(tài)的非線性不確定飽和振動(dòng)系統(tǒng)模型，基于線性矩陣不等式(LMI)，提出魯棒飽和主動(dòng)控制策略，使設(shè)計(jì)的控制器參數(shù)能夠限制在允許的物理范圍內(nèi)，同時(shí)引入H∞控制減小外部干擾對振動(dòng)系統(tǒng)的影響。最后通過對建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)在地震波作用下振動(dòng)的實(shí)例仿

3、真證明了該方法的有效性。 3.針對車輛懸架主動(dòng)控制系統(tǒng)的控制力時(shí)滯問題，建立含復(fù)雜動(dòng)態(tài)的非線性不確定時(shí)滯振動(dòng)系統(tǒng)模型，基于線性矩陣不等式(LMI)，從時(shí)滯微分方程出發(fā)提出魯棒H∞控制方法，有效的消除了時(shí)滯現(xiàn)象對主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)性能的影響。通過實(shí)例仿真，對車輛在不平路面行使時(shí)進(jìn)行干擾抑制，提升了車輛性能。 4.針對含復(fù)雜動(dòng)態(tài)的非線性不確定時(shí)滯振動(dòng)系統(tǒng)模型，研究了多目標(biāo)優(yōu)化控制問題，基于線性矩陣不等式(LMI)，設(shè)計(jì)廣義H∞

4、性能指標(biāo)，分別提出混合H2/H∞魯棒狀態(tài)反饋和輸出反饋的控制策略，使得振動(dòng)系統(tǒng)滿足所需性能的同時(shí)又有很好的魯棒性，最后通過對車輛懸架系統(tǒng)的仿真實(shí)例證明了該方法的有效性。 5.研究了一類具有外部干擾和模型不確定性的含復(fù)雜動(dòng)態(tài)的非線性不確定振動(dòng)系統(tǒng)，考慮了干擾子系統(tǒng)含有未建模動(dòng)態(tài)情形，基于線性矩陣不等式(LMI)，提出了基于干擾觀測器控制(DOBC)與H∞復(fù)合控制方法，模型已知或部分信息已知的外部干擾可以通過干擾觀測器被抵消，不確定