基于模型跟蹤控制的新型抗飽和設(shè)計(jì)及其魯棒分析.pdf

1、眾所周知，在實(shí)際控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器飽和是一種常見(jiàn)的非線性，屬于硬約束。設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，若不考慮執(zhí)行器飽和，系統(tǒng)性能可能惡化，甚至系統(tǒng)可能會(huì)變得不穩(wěn)定。因此，對(duì)執(zhí)行器飽和問(wèn)題進(jìn)行探討和研究，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　一般來(lái)說(shuō)，控制系統(tǒng)的抗飽和設(shè)計(jì)有兩種策略:“一步法”和“補(bǔ)償器設(shè)計(jì)法”。本文將采用“補(bǔ)償器設(shè)計(jì)法”來(lái)進(jìn)行抗飽和設(shè)計(jì)。由于實(shí)際系統(tǒng)存在模型不確定性，致使抗飽和控制系統(tǒng)的魯棒性和控制品質(zhì)不能得到保證，而模型跟蹤控制(M

2、FC)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)于控制對(duì)象不確定性及外部擾動(dòng)有較強(qiáng)的魯棒性能。因此，本文基于該MFC結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗飽和改進(jìn)，提出了一種新型的PID-MFC抗飽和補(bǔ)償方法，提高了控制系統(tǒng)的抗飽和性能及抗飽和魯棒性。然后，本文將使用積分二次約束(IQC)理論來(lái)分析基于PID-MFC結(jié)構(gòu)的抗飽和方法的魯棒性，得到該抗飽和方法魯棒穩(wěn)定的充分條件。
　　最后，本文通過(guò)與當(dāng)前的幾種抗飽和方法進(jìn)行仿真對(duì)比。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，得出了本文的抗飽和結(jié)構(gòu)具有良好的抗飽和能力