| 【论文摘要】 | 控制系统所要解决的问题是,设计一个控制器(校正装置),使闭环系统保持稳定性,同时使系统达到能指标要求。很多实际物理对象的建模需要大量的参数,精确地描述这类系统往往导致高阶的状态空间实现。目前对于这些系统的控制理论,如H_∞或LMI方法,可以得出与被控系统阶次相当的高阶控制器。然而阶次越高,反馈控制器就越难以实现。另一方面,简单的线性控制器易于理解且需要的计算量小,便于实现;由于在硬件中出错少和软件中缺陷少,故可靠性高。因此,无论何时,只要最终性能损失保持在允许的范围内,就应当寻找低阶控制器。
低阶控制器的设计通常有三种方法:(1)通过先对被控模型降阶,再采用高级控制策略求解而得到低阶控制器;(2)先固定控制器的结构,如PI或PID,然后直接设计低阶控制器;(3)先计算满足性能指标的全阶控制器,再对此控制器进行降阶,并且使闭环系统的性能指标接近期望值。
本论文将采用上述第三种方法,阐明特征结构分析可以很好地应用于控制器的降阶。本文提出的方法本质上基于对闭环系统的考虑,目标是降阶控制器所组成的闭环系统响应满足所给定的性能要求。具体地讲,提出两种基于对全阶控制器及其所组成的闭环系统特征结构分... |
