基于矩陣的結(jié)構(gòu)與控制協(xié)同設(shè)計(jì).pdf

1、本課題研究的主要目的是找到一種兩者在機(jī)電系統(tǒng)中協(xié)同設(shè)計(jì)的方法。 首先，本文介紹了系統(tǒng)狀態(tài)和狀態(tài)方程式的概念。利用關(guān)聯(lián)矩陣研究了機(jī)械系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)組合關(guān)系。接下來(lái)列舉了幾種常用機(jī)械系統(tǒng)的現(xiàn)代控制方法。 然后，給出了利用LMI算法的進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)與基于模擬退火算法的結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)集成優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，論述了基于輸入控制能量最小的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制的協(xié)同設(shè)計(jì)。在整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的的理想響應(yīng)不變的前提下，把控制器分為被動(dòng)控制部分和主動(dòng)控制部分。其

2、中被動(dòng)控制部分以主動(dòng)控制部分輸入控制能量最小為設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。接下來(lái)給出系統(tǒng)全局最優(yōu)的充分必要條件，以及兩個(gè)全局最優(yōu)的算法。 最后，給出了一個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)例一汽車(chē)主動(dòng)懸架系統(tǒng)。采用LMI(線性矩陣不等式)算法設(shè)計(jì)控制器。然后用模擬退火算法對(duì)汽車(chē)主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制參數(shù)的進(jìn)行集成優(yōu)化，最后利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件ADAMS和控制系統(tǒng)仿真環(huán)境SIMULINK軟件包聯(lián)合仿真。結(jié)果表明此方法與現(xiàn)有優(yōu)化方法相比，對(duì)改善汽車(chē)行駛平順性和提高汽