時滯系統(tǒng)的最優(yōu)減振控制及在汽車懸掛系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、本文首先綜述了國內外關于時滯系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)以及減振控制的研究方法、現(xiàn)狀及成果;然后研究了線性時滯系統(tǒng)、非線性時滯系統(tǒng)的最優(yōu)減振控制問題,給出了最優(yōu)減振控制律及其存在唯一性條件和次優(yōu)控制律,討論了其物理可實現(xiàn)問題;并將所得到的結果利用汽車懸掛模型進行仿真實驗。全文主要研究內容概括如下:
　　 1、提出一種模型轉換的方法,將時滯系統(tǒng)轉換為形式上無時滯的系統(tǒng),簡化了求解最優(yōu)控制的問題;然后通過求解矩陣方程,得到帶有控制記憶項的最優(yōu)控

2、制律,補償了時滯對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
　　 2、運用前饋控制的原理,對于已知動態(tài)特性、但未知初始條件的外部持續(xù)擾動,通過前饋.反饋控制器中所設計的前饋補償項,消除或減弱擾動對系統(tǒng)的影響;通過設計狀態(tài)降維觀測器確保前饋控制的物理可實現(xiàn)性以及解決系統(tǒng)狀態(tài)不完全可測的問題。
　　 3、將模型轉換與逐次逼近的方法拓展到設計非線性時滯系統(tǒng)最優(yōu)減振控制律中,得到的最優(yōu)控制律由精確反饋項、前饋控制項、時滯記憶項和伴隨向量序列極限形式的補

3、償項組成,其中,反饋和前饋增益矩陣是通過求解Riccati和Sylvester矩陣方程得到,伴隨向量補償項是通過逐次逼近的迭代求解過程而獲得。同時給出了次優(yōu)控制律,它是通過截取伴隨向量序列的有限次迭代值而得到。
　　 4、將所設計的最優(yōu)減振控制律用于汽車懸掛系統(tǒng)減振控制的仿真實驗中。分別利用四分之一車、半車以及整車懸掛系統(tǒng)的動力學方程,建立了狀態(tài)空間表示;建立了路面激勵的外系統(tǒng)模型。通過對實際模型參數(shù)的數(shù)值仿真,驗證所設計的減振