基于子空間LQG基準(zhǔn)的控制器參數(shù)優(yōu)化方法研究.pdf

1、控制系統(tǒng)性能評價對于確保過程控制的效率和安全盈利的運行十分必要，由于一些近似假設(shè)、傳感器或者執(zhí)行器受損、設(shè)備結(jié)垢等等原因可能影響控制系統(tǒng)的性能，導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能與設(shè)計方案之間產(chǎn)生差距，這樣可能引發(fā)很多問題。因此研究控制系統(tǒng)的性能評價方法，用得出的理想性能指導(dǎo)控制器參數(shù)的調(diào)整，這對確?？刂破髟诠ぷ鬟^程中具有良好的性能有很重要的意義。本文進(jìn)行的是基于子空間LQG基準(zhǔn)的控制器參數(shù)優(yōu)化方法研究，選擇該方法的原因是基于子空間LQG的性能評價相比于

2、其他性能評價方法而言綜合考慮了控制器的作用和系統(tǒng)整體輸出，更加符合工程實際。
　　 本文首先根據(jù)被控對象參數(shù)，進(jìn)行子空間矩陣變換，設(shè)計最優(yōu)LQG控制器，得出理想性能標(biāo)準(zhǔn)，基于性能標(biāo)準(zhǔn)就可以對被控對象的不同控制參數(shù)或不同控制作用下的性能進(jìn)行分析，得出當(dāng)前控制作用與理想性能之間的量化差距，直觀的反映控制效果。對控制系統(tǒng)進(jìn)行性能評價之后，需要進(jìn)一步的控制優(yōu)化工作，應(yīng)用基于子空間LQG基準(zhǔn)的評價過程能夠計算出最優(yōu)的控制器輸出序列和系統(tǒng)輸

3、出序列，對這些數(shù)據(jù)分析處理轉(zhuǎn)化為控制器對應(yīng)的輸入輸出序列，應(yīng)用粒子群智能算法對控制器參數(shù)進(jìn)行辨識，得出最優(yōu)的的控制器參數(shù)。這組參數(shù)作用下計算出的控制系統(tǒng)性能是十分接近理想性能的，實現(xiàn)了基于子空間LQG基準(zhǔn)的性能評價進(jìn)行控制器參數(shù)優(yōu)化的目的。最后，驗證得出的最優(yōu)控制參數(shù)的效果和基于子空間LQG基準(zhǔn)的性能評價方法的有效性。
　　 通過對基于子空間LQG基準(zhǔn)的控制器參數(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行分析、計算，并應(yīng)用MATLAB軟件對控制系統(tǒng)進(jìn)行編程實