基于虛擬儀器的魯棒控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).pdf

1、辨識(shí)就是在輸入輸出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上從一組給定的模型類中確定一個(gè)與所測(cè)系統(tǒng)等價(jià)的模型。系統(tǒng)辨識(shí)發(fā)展至今已經(jīng)是一個(gè)比較成熟的領(lǐng)域了，但是無(wú)論是哪種辨識(shí)方法，都不可避免的與實(shí)際系統(tǒng)模型存在誤差。論文首先從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，優(yōu)化辨識(shí)過(guò)程。選擇現(xiàn)實(shí)條件中最易實(shí)現(xiàn)且滿足D-最優(yōu)準(zhǔn)則的正弦波信號(hào)作為輸入信號(hào)，并進(jìn)行低通濾波處理，以避免混疊現(xiàn)象的出現(xiàn)；同時(shí)延長(zhǎng)辨識(shí)時(shí)間、增加辨識(shí)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行向下采樣或抽樣處理；最后，對(duì)比參數(shù)估計(jì)中的各種模型和相關(guān)算法

2、，選擇輸入輸出誤差(OE)參考模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的在線辨識(shí)。 針對(duì)系統(tǒng)辨識(shí)必定存在一定誤差的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，論文采用魯棒控制策略對(duì)辨識(shí)得到的不確定系統(tǒng)進(jìn)行控制，以保證其穩(wěn)定性。早期對(duì)不確定系統(tǒng)的魯棒控制問(wèn)題的處理方法，如Riccati方程法，線性矩陣不等式(LMI)法，保性能控制法，極點(diǎn)配置魯棒控制等，也達(dá)到了不錯(cuò)的效果，但各種方法仍有一定的不足之處。如求解Riccati型矩陣方程的方法很多為迭代法，收斂性不能得到保證；對(duì)于非線性系

3、統(tǒng)，線性矩陣不等式法需先將非線性矩陣不等式化為線性，過(guò)程復(fù)雜，計(jì)算繁瑣等等。 論文結(jié)合保性能魯棒控制和自適應(yīng)控制，分別針對(duì)線性不確定系統(tǒng)和時(shí)滯不確定系統(tǒng)提出了兩則相關(guān)定理并給予了證明。定理結(jié)合了保性能魯棒控制方法和自適應(yīng)控制方法，利用李雅譜諾夫穩(wěn)定性理論，對(duì)不確定線性、時(shí)滯系統(tǒng)設(shè)計(jì)魯棒控制器。對(duì)于系統(tǒng)的不確定性，首先利用矩陣不等式方法，在考慮系統(tǒng)不確定性的情形下，設(shè)計(jì)魯棒控制器。這樣得到的控制器是對(duì)系統(tǒng)的不確定性有抑制能力的控制

4、器。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的控制性能，該定理在保性能控制律的基礎(chǔ)上，引入自適應(yīng)控制方法，增加了一個(gè)關(guān)于誤差的切換函數(shù)sgn f(x)作為自適應(yīng)環(huán)節(jié)，將控制器的部分增益矩陣改為在線調(diào)節(jié)的自適應(yīng)增益，對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)行自另外，本文還采用了觀測(cè)器與魯棒控制的結(jié)合對(duì)狀態(tài)無(wú)法直接測(cè)量的不確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制器，并給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟與算法。 本文基于虛擬儀器平臺(tái)LabVIEW做了大量實(shí)例仿真并實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)際不確定系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。通過(guò)比對(duì)各種常用魯棒控制