線性時不變系統(tǒng)無記憶周期輸出反饋極點配置的研究

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1、碩士學位論文線性時不變系統(tǒng)無記憶周期輸出反饋極點配置的研究FURTHERSTUDYONPOLEASSIGNMENTFORLINEARTIME-INVARIANTSYSTEMBYSTATICPERIODICOUTPUT王維語哈爾濱工業(yè)大學2012年12月國內圖書分類號：TP13學校代碼：10213國際圖書分類號：621.5密級：公開工學碩士學位論文線性時不變系統(tǒng)無記憶周期輸出反饋極點配置的研究碩士研究生：王維語導師：林威教授申請學位：工學碩士學科：控制科學與工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2012年12月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學Classifi

2、edIndex:TP13U.D.C:621.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFURTHERSTUDYONPOLEASSIGNMENTFORLINEARTIME-INVARIANTSYSTEMBYSTATICPERIODICOUTPUTCandidate:WangWeiyuSupervisor:Prof.LinWeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineeringAffiliatio

3、n:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:December,2012Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要本文是在離散線性時不變系統(tǒng)的周期輸出反饋的控制算法的基礎上進行研究的，這篇文章中的算法是在可控可觀的離散線性時不變系統(tǒng)中，尋找一組靜態(tài)周期輸出反饋的參數(shù)，通過這組參數(shù)對閉環(huán)系統(tǒng)極點進行任意配置，最終使閉環(huán)特征矩陣的特征值等于期望的特征方程的特征跟來使系統(tǒng)穩(wěn)定。這是一種較好的周期輸出反饋控制算法，對于這種算

4、法的應用需要系統(tǒng)首先滿足可控可觀、輸出矩陣和特征矩陣的逆和輸入矩陣的乘積不為零等條件，而本文主要內容就是對這種控制方法進行推廣，能否在采樣系統(tǒng)、連續(xù)系統(tǒng)的也找到這么一個周期輸出反饋控制器使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的問題。因此本文將著重研究周期輸出反饋控在這兩類系統(tǒng)中的穩(wěn)定性問題。首先，對于采樣系統(tǒng)引入周期輸出反饋問題，將分三個方面進行研究：1)若原系統(tǒng)可控可觀如何選取采樣頻率使采樣系統(tǒng)可控可觀2)若采樣系統(tǒng)為多入多出系統(tǒng)如何處理并引入周期輸出反饋3)周期輸出反饋控制器設計問題。接下來我們來研究引入周期輸出反饋的連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，在這部分將討論兩方面內容：1)

5、當周期輸出反饋為連續(xù)情況下能否找到合適的周期輸出反饋使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定2)當周期輸出反饋為分段連續(xù)的情況時能否找到合適的周期輸出反饋使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。對于第一部分研究，我們給出了相應的結論；對于第二部分研究，我們提出了周期輸出反饋在一定范圍內失效的命題，并給予證明。關鍵字：離散系統(tǒng)；混合系統(tǒng)；連續(xù)系統(tǒng)；周期輸出反饋-I-哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractThispaperisbasedonthealgorithmoflineartime-invariantdiscretesystemsbystaticperiodicoutputfeedba

6、ck.Thepurposeofthisalgorithmistosearchinthecontrollableandobservablediscretelineartime-invariantsystemsforaseriesstaticperiodicoutputfeedbacktotakethepoleassignmentofclosedloopsystems,andreachthegoalthattheeigenvaluesofthecharacteristicmatrixofclosed-loopsystemsareequaltotheroo

7、tsofthecharacteristicpolynomial.Itisaquitewellperiodicoutputfeedbackcontrolalgorithm,yetthepreconditionofthesystemapplyingthisalgorithmshouldbecontrollableandobservableandsatisfytheconditionthattheproductoftheoutputmatrix,inverseofcharacteristicmatrixandinputmatrixunequaltozero

8、.Themaincontenthereistoextendthisalgorithmtothesample-