鲁棒控制优秀PPT.ppt
《鲁棒控制优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《鲁棒控制优秀PPT.ppt(25页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、在前面各章中,我们总是假设已经知道了受控对象的在前面各章中,我们总是假设已经知道了受控对象的模型,但由于实际中存在种种不确定因素,如:模型,但由于实际中存在种种不确定因素,如:参数变更;参数变更;未建模动态特性;未建模动态特性;平衡点的变更;平衡点的变更;传感器噪声;传感器噪声;不行预料的干扰输入;不行预料的干扰输入;等等,所以我们所建立的对象模型只能是实际物理系等等,所以我们所建立的对象模型只能是实际物理系统的不精确的表示。鲁棒系统设计的目标就是要在模统的不精确的表示。鲁棒系统设计的目标就是要在模型不精确和存在其他变更因素的条件下,使系统仍能型不精确和存在其他变更因素的条件下,使系统仍能保持
2、预期的性能。假如模型的变更和模型的不精确不保持预期的性能。假如模型的变更和模型的不精确不影响系统的稳定性和其它动态性能,这样的系统我们影响系统的稳定性和其它动态性能,这样的系统我们称它为鲁棒限制系统。称它为鲁棒限制系统。鲁棒性(Robustness)所谓鲁棒性,是指标称系统所具有的某一种性所谓鲁棒性,是指标称系统所具有的某一种性能品质对于具有不确定性的系统集的全部成员均成能品质对于具有不确定性的系统集的全部成员均成立,假如所关切的是系统的稳定性,那么就称该系立,假如所关切的是系统的稳定性,那么就称该系统具有鲁棒稳定性;假如所关切的是用干扰抑制性统具有鲁棒稳定性;假如所关切的是用干扰抑制性能或用
3、其他性能准则来描述的品质,那么就称该系能或用其他性能准则来描述的品质,那么就称该系统具有鲁棒性能。统具有鲁棒性能。系统的不确定性 参数不确定性,如二阶系统:参数不确定性,如二阶系统:可以代表带阻尼的弹簧装置,可以代表带阻尼的弹簧装置,RLC电路等。这种不电路等。这种不确定性通常不会变更系统的结构和阶次。确定性通常不会变更系统的结构和阶次。动态不确定性动态不确定性 也称未建模动态也称未建模动态 ,我们通常并不知道它的结构、,我们通常并不知道它的结构、阶次,但可以通过频响试验测出其幅值界限:阶次,但可以通过频响试验测出其幅值界限:加性不确定性:加性不确定性:乘性不确定性:乘性不确定性:一个例子 设
4、汽车质量为设汽车质量为M,路面摩擦系数为路面摩擦系数为 ,汽车的力学模型如,汽车的力学模型如下图所示:下图所示:其运动方程为:其运动方程为:假如考虑到汽车的质量假如考虑到汽车的质量M随车载负荷发生变更,随车载负荷发生变更,且且 也随也随路面状况不同而变更,则方程的系数就具有确定的不确路面状况不同而变更,则方程的系数就具有确定的不确定性,即,无法得到定性,即,无法得到M和和 的精确值。假设的精确值。假设M和和 的取值的取值范围给定如下:范围给定如下:Mvfv那么实际的被控对象就可以描述为那么实际的被控对象就可以描述为假如用假如用f 到到v的传递函数来描述,则有的传递函数来描述,则有其中其中可以找
5、到适当的界函数可以找到适当的界函数 鲁棒限制理论是分析和处理具有不确定性系统的鲁棒限制理论是分析和处理具有不确定性系统的限制理论,包括两大类问题:鲁棒性分析及鲁棒性综限制理论,包括两大类问题:鲁棒性分析及鲁棒性综合问题。鲁棒性分析是依据给定的标称系统和不确定合问题。鲁棒性分析是依据给定的标称系统和不确定性集合,找出保证系统鲁棒性所需的条件;而鲁棒性性集合,找出保证系统鲁棒性所需的条件;而鲁棒性综合(鲁棒限制器设计问题)就是依据给定的标称模综合(鲁棒限制器设计问题)就是依据给定的标称模型和不确定性集合,基于鲁棒性分析得到的结果来设型和不确定性集合,基于鲁棒性分析得到的结果来设计一个限制器,使得闭
6、环系统满足期望的性能要求。计一个限制器,使得闭环系统满足期望的性能要求。主要的鲁棒限制理论有:主要的鲁棒限制理论有:Kharitonov区间理论;区间理论;H 限制理论;限制理论;结构奇异值理论结构奇异值理论(理论理论);等。等。Kharitonov定理定理具有不确定参数的系统 假设系统的特征多项式为假设系统的特征多项式为其系数满足其系数满足我们称我们称(1)为区间多项式,为了判定系统的稳定性,应当为区间多项式,为了判定系统的稳定性,应当探讨全部可能的参数组合,这是个无穷检验问题。探讨全部可能的参数组合,这是个无穷检验问题。前苏联数学家前苏联数学家 Kharitonov于于1978年给出了关于
7、推断区年给出了关于推断区间多项式族鲁棒稳定性的四多项式定理,为探讨参数不间多项式族鲁棒稳定性的四多项式定理,为探讨参数不确定系统的鲁棒性分析奠定了基础。确定系统的鲁棒性分析奠定了基础。Kharitonov定理:定理:(1)中的每一个多项式均稳定当且仅当中的每一个多项式均稳定当且仅当下面的四个多项式稳定下面的四个多项式稳定注:注:定理中的四个多项式通常被称作定理中的四个多项式通常被称作Kharitonov顶点多顶点多项式。项式。Kharitonov定理的意义在于它将区间多项式中无定理的意义在于它将区间多项式中无穷多个多项式的稳定性与四个定点的稳定性等价起来,穷多个多项式的稳定性与四个定点的稳定性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 鲁棒控制 优秀 PPT
限制150内