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区域极点配置静态输出反馈可靠控制研究

梁弘历  
【摘要】:在实际工作生活和生产中,一些大型机器经常会出现因为某个部位发生故障而使整个工程陷入瘫痪,给工业生产带来巨大的损失,这种现状使可靠控制的研究已经迫在眉睫。可靠控制是考虑可能会出现故障的前提下设计出一个控制器,这个控制器可以使系统无论是否发生故障,整个系统都可以保持稳定。可靠控制的研究近几年已经逐渐成熟,但是人们发现在一些精密的机器中我们对控制器的要求会更高,我们不但需要系统稳定更需要它具有良好的瞬时特性,在不断的研究中学者们发现系统的瞬时特性与它极点的位置密切相关,为了让系统的极点分布在我们要求的区域内,前辈们引入了区域极点配置,区域极点配置可以将极点控制在给定的区域内从而得到我们想要的瞬时特性。目前在控制领域的研究中很大一部分是针对状态反馈控制器的研究,随着科技的发展计算软件的不断开发,动态输出反馈控制器也逐渐进入控制领域。在状态反馈控制的研究中,我们发现系统中的各种状态不是都可测的,这使我们对控制器的研发造成了巨大的困难;针对动态输出控制我们发现它会构造一个相对复杂的闭环系统,这对我们解决问题产生了很多困扰。然而对于静态输出反馈而言,它的输出量便是我们需要的反馈量,并且其闭环系统的运算也很简洁。区域极点配置、可靠控制与静态输出三者相结合的研究思想,为现代控制理论的研究开发出一条更加新颖的道路。本文的研究内容主要是:第一章绪论陈述了本文的研究方向,即可靠控制、静态输出反馈、区域极点配置和线性矩阵不等式的概况。第二章数学基础知识介绍了本文所运用到基本概念和引理。第三章探究在执行器故障的基础上,对线性系统进行圆形区域极点配置静态输出反馈可靠控制器的方案设计、算例以及仿真。第四章研究了执行器故障模型下,不确定系统圆形区域极点配置可靠的静态输出反馈控制器的设计原理及仿真算例。


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