不確定線性系統(tǒng)的輸出反饋魯棒h∞控制仿真

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1、不確定線性系統(tǒng)的輸出反饋魯棒H∞控制仿真【摘要】針對(duì)一類具有積分二次型約束結(jié)構(gòu)不確定性的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，提出了一種新的魯棒H∞控制方案。從具有指定干擾抑制能力的不確定性系統(tǒng)的絕對(duì)穩(wěn)定控制著手，通過(guò)加入額外的不確定性，構(gòu)成一個(gè)新的不確定系統(tǒng)，然后對(duì)這個(gè)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)絕對(duì)穩(wěn)定的H∞控制器?！　　娟P(guān)鍵詞】魯棒；控制；絕對(duì)穩(wěn)定　　AControlSimulationForUncertainlinearsystemofrobusth-infinityoutputfeedback　　ZHANGDa-leiLIYuan-yuanLIUQian　?。?.QinhuangdaoInsit

2、ituteofTechnologyＨebeiQinhuangdao066100；　　2.Ziehl-AbeggMechanicalandElectricalEquipmentLimitedpanyＺhongguoＳhanghai201605)　　【Abstract】Foraclassofquadraticconstraintintegralstructuraluncertainsystemdesign,thispaperproposesanee.Mainlyfromhasdesignatedinterferencesuppressionabilitytheuncer

3、taintyoftheabsolutestabilitycontrolsystemto,byaddingextrauncertainty,constitutesanes,andthenonthisnedesignatlab軟件編寫程序，建立系統(tǒng)空間模型，設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)。得到如下描述系統(tǒng)的狀態(tài)方程組：　　x(t)=46-25.3125-33.5938-23.43750160000040000０2０01-0.0625-0.39060.1953-1x(t)00001ulink仿真，得到各狀態(tài)的階躍響應(yīng)曲線上可以看出，系統(tǒng)的相應(yīng)特性比較好，能快速的回到平衡狀態(tài)。　　3.

4、輸出反饋控制器設(shè)計(jì)　　3.1絕對(duì)穩(wěn)定輸出反饋控制器設(shè)計(jì)　　以上我們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了狀態(tài)反饋控制器，接下來(lái)是系統(tǒng)輸出反饋控制器的設(shè)計(jì)。依據(jù)各項(xiàng)參數(shù)編寫程序，通過(guò)matlab計(jì)算。這其中已經(jīng)包括了對(duì)原系統(tǒng)的擴(kuò)展，對(duì)新系統(tǒng)的廣義對(duì)象進(jìn)行算子移除處理和求取輸出反饋控制器這三個(gè)步驟。設(shè)計(jì)得到的輸出反饋控制器傳遞函數(shù)為　?。耄健觥　×銟O點(diǎn)表達(dá)式為　　■　　并得到γｏｐｔ＝０．９７２４。　　3.2常規(guī)Ｈ∞控制輸出反饋控制器　　直接對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋控制器，同樣使用matlab軟件編寫程序，設(shè)計(jì)得到的輸出反饋控制器傳遞函數(shù)為　　ｋ＝■　　零極點(diǎn)表達(dá)式為　　■　　并得到γｏｐｔ＝３４．２

5、６?！　∠聢D是采用絕對(duì)穩(wěn)定輸反饋控制器和常規(guī)輸出反饋控制器時(shí)系統(tǒng)的開環(huán)Nyquist曲線?！　D2Nyquist曲線　　（右側(cè)為本課題方法，左側(cè)為一般方法）　　3.3兩種方法對(duì)比　　將上兩小節(jié)的各條特性曲線及Nyquist曲線進(jìn)行對(duì)比可以看出，兩條Nyquist曲線離-1點(diǎn)的距離差不多，所以魯棒性也差不多。從階躍響應(yīng)曲線和頻率特性曲線來(lái)看，兩個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果也沒(méi)有太大的區(qū)別，但是，用本文提出的新的方法設(shè)計(jì)的輸出反饋控制器自身是穩(wěn)定的，保證了閉環(huán)系統(tǒng)的絕對(duì)穩(wěn)定和具有指定的擾動(dòng)抑制能力。但是用常規(guī)的方法設(shè)計(jì)的控制器是不穩(wěn)定的，這是在工程設(shè)計(jì)中所不允許的，而且工程上這樣的控制器

6、也根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，所以這個(gè)控制器是不可用的。這就體現(xiàn)出了本課題所研究的H∞控制方法的優(yōu)越性，利用這種方法可以保證設(shè)計(jì)的輸出反饋控制器自身是穩(wěn)定的，并能使系統(tǒng)達(dá)到絕對(duì)穩(wěn)定并且具有指定的擾動(dòng)抑制能力。　　4.結(jié)論　　本文通過(guò)一個(gè)實(shí)例應(yīng)用所研究的一種新型魯棒H∞控制方法，設(shè)計(jì)出一個(gè)自身穩(wěn)定的輸出反饋控制器，能夠使系統(tǒng)達(dá)到絕對(duì)穩(wěn)定并且具有指定的擾動(dòng)抑制能力。該實(shí)例給出了從建立數(shù)學(xué)模型到設(shè)計(jì)輸出法反饋控制器的全部過(guò)程和結(jié)果，并與使用一般H∞控制方法所設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行比較。通過(guò)控制器傳遞函數(shù)和靈敏度等特性曲線的對(duì)比和分析，體現(xiàn)出了本課題魯棒H∞控制方法的優(yōu)越性?！　　　　?/p>