| 【中文题名】 | 给定阶次控制器l_1优化设计方法研究 |
| 【英文题名】 | l_1 Optimal Design Method Study of Given Order Controller |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-23 |
| 【中关键词】 | l_1控制,最优控制,鲁棒控制,给定阶控制器,虚拟环境, |
| 【英关键词】 | l_1 control,optimal control,robust control,given order controller,virtual environment, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>> |
| 【论文摘要】 | 本论文通过简要地描述控制理论的发展过程，引出了作为现代控制理论多分支之一的(?)_1优化控制理论。在此基础上，介绍了(?)_1优化控制问题的基本思想和框架，系统回顾了求(?)_1优化控制问题近似解的方法并分析了这些方法的优缺点。
本论文以实际工程应用为出发点，以含未知干扰和互质因子摄动的离散系统为研究对象，考虑多输入多输出离散系统的给定阶次控制器(?)_1优化设计问题。对给定控制器的阶次n，优化相应的目标函数，设计出在给定阶次n的情形下的最优控制器，使(?)_1控制器在给定阶次n的前提下其各项鲁棒性能指标达到最佳配置。基于Youla参数化法，对自由参数Q分为多项式和有理多项式两种情况分别进行了讨论，并将有理式的情形转化为多项式的形式，最后将给定阶的控制器优化问题归结为求解标准的线性规划问题。本文得到了在给定控制器阶次的条件下，使闭环系统内稳定并使相应的(?)_1范数最小的最优控制器。论文最后给出了相应的算例，从实验仿真的角度予以说明，验证算法的有效性；并进一步拓展，提出将(?)_1优化控制理论及其算法应用在计算机虚拟环境中，作为今后的发展方向。
与已有的算法相比，本论文提出的算... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
2-3 |
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Abstract |
3-6 |
|
第1章 绪论 |
6-16 |
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1.1 控制理论的发展过程 |
6-7 |
|
1.2 现代控制理论与经典控制理论 |
7-8 |
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1.3 现在控制理论的基本内容 |
8 |
|
1.4 鲁棒控制 |
8-10 |
|
1.4.1 鲁棒控制问题 |
8-9 |
|
1.4.2 l_1优化控制理论的提出 |
9-10 |
|
1.5 l_1优化控制的研究现状 |
10-14 |
|
1.6 本课题研究的内容 |
14 |
|
1.7 本课题研究的意义 |
14 |
|
1.8 本章小结 |
14-16 |
|
第2章 数学基础 |
16-32 |
|
2.1 泛函分析基本概念 |
16-20 |
|
2.1.1 距离空间 |
16-17 |
|
2.1.2 线性赋范空间 |
17 |
|
2.1.3 Banach空间 |
17-18 |
|
2.1.4 Hilbert空间 |
18-20 |
|
2.1.5 符号定义 |
20 |
|
2.2 矩阵的基本概念 |
20-23 |
|
2.2.1 矩阵的迹 |
20-21 |
|
2.2.2 分块矩阵的逆 |
21-22 |
|
2.2.3 矩阵乘积的秩 |
22 |
|
2.2.4 矩阵求逆引理 |
22 |
|
2.2.5 矩阵的满秩分解 |
22-23 |
|
2.3 奇异值及奇异值分解 |
23-24 |
|
2.4 线性规划 |
24-28 |
|
2.4.1 凸集与凸函数 |
25-27 |
|
2.4.2 线性规划的标准形与基本概念 |
27-28 |
|
2.5 上确界与下确界 |
28-31 |
|
2.5.1 确界存在原理 |
28-30 |
|
2.5.2 函数的确界 |
30-31 |
|
2.6 本章小结 |
31-32 |
|
第3章 l_1优化控制基础 |
32-46 |
|
3.1 线性系统运算规则 |
32-33 |
|
3.2 极点配置控制器的参数化 |
33-37 |
|
3.3 稳定控制器的参数化表示 |
37-45 |
|
3.3.1 传递函数矩阵的互质分解 |
38-42 |
|
3.3.2 稳定控制器的参数化表示 |
42-45 |
|
3.4 本章小结 |
45-46 |
|
第4章 给定阶次控制器l_1优化设计方法 |
46-57 |
|
4.1 引言 |
46-47 |
|
4.2 问题描述 |
47-48 |
|
4.3 求解给定阶控制器优化问题 |
48-53 |
|
4.4 算例 |
53-56 |
|
4.5 本章小结 |
56-57 |
|
第5章 实验仿真与前景展望 |
57-61 |
|
5.1 实验仿真 |
57-60 |
|
5.2 应用前景与展望 |
60-61 |
|
第6章 本课题研究的结论 |
61-63 |
|
参考文献 |
63-67 |
|
后记 |
67-68 |
|
致谢 |
68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.381154 |
