基于虛擬儀器的魯棒控制系統(tǒng)分析與設計.pdf

1、辨識就是在輸入輸出數(shù)據(jù)的基礎上從一組給定的模型類中確定一個與所測系統(tǒng)等價的模型。系統(tǒng)辨識發(fā)展至今已經(jīng)是一個比較成熟的領域了，但是無論是哪種辨識方法，都不可避免的與實際系統(tǒng)模型存在誤差。論文首先從實際應用出發(fā)，優(yōu)化辨識過程。選擇現(xiàn)實條件中最易實現(xiàn)且滿足D-最優(yōu)準則的正弦波信號作為輸入信號，并進行低通濾波處理，以避免混疊現(xiàn)象的出現(xiàn)；同時延長辨識時間、增加辨識數(shù)據(jù)長度，并且對數(shù)據(jù)進行向下采樣或抽樣處理；最后，對比參數(shù)估計中的各種模型和相關算法

2、，選擇輸入輸出誤差(OE)參考模型，實現(xiàn)對實際系統(tǒng)的在線辨識。 針對系統(tǒng)辨識必定存在一定誤差的現(xiàn)實問題，論文采用魯棒控制策略對辨識得到的不確定系統(tǒng)進行控制，以保證其穩(wěn)定性。早期對不確定系統(tǒng)的魯棒控制問題的處理方法，如Riccati方程法，線性矩陣不等式(LMI)法，保性能控制法，極點配置魯棒控制等，也達到了不錯的效果，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，過程復雜，計算繁瑣等等。 論文結合保性能魯棒控制和自適應控制，分別針對線性不確定系統(tǒng)和時滯不確定系統(tǒng)提出了兩則相關定理并給予了證明。定理結合了保性能魯棒控制方法和自適應控制方法，利用李雅譜諾夫穩(wěn)定性理論，對不確定線性、時滯系統(tǒng)設計魯棒控制器。對于系統(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，設計魯棒控制器。這樣得到的控制器是對系統(tǒng)的不確定性有抑制能力的控制

4、器。為了進一步提高系統(tǒng)的控制性能，該定理在保性能控制律的基礎上，引入自適應控制方法，增加了一個關于誤差的切換函數(shù)sgn f(x)作為自適應環(huán)節(jié)，將控制器的部分增益矩陣改為在線調(diào)節(jié)的自適應增益，對穩(wěn)態(tài)誤差進行自另外，本文還采用了觀測器與魯棒控制的結合對狀態(tài)無法直接測量的不確定系統(tǒng)設計控制器，并給出了詳細的設計步驟與算法。 本文基于虛擬儀器平臺LabVIEW做了大量實例仿真并實現(xiàn)了對實際不確定系統(tǒng)的實時控制。通過比對各種常用魯棒控制