基于最小信息損失方法的降階LQG控制器設(shè)計(jì).pdf

1、模型降階和控制器降階問題一直是控制理論研究的重要內(nèi)容之一。隨著模型對(duì)象階次的增大，控制器的實(shí)現(xiàn)也越來越困難?？刂破鹘惦A的目的在于，用結(jié)構(gòu)簡單、易于操作的低階控制器控制高階對(duì)象，并使其性能接近于高階控制器構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。
　　 基于控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)屬性及其與信息的關(guān)系，本文采用信息論方法考察控制器降階問題。本文的研究重點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)在于基于動(dòng)態(tài)對(duì)象的信息描述，在最小信息損失(MinimalInformation Loss method)和

2、基于交叉格萊姆矩陣最小信息損失模型降階方法(Cross)的基礎(chǔ)上，提出了兩種LQG控制器降階方法，討論降階控制器的性能，并通過仿真實(shí)例實(shí)現(xiàn)了降階控制器。
　　 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新工作及貢獻(xiàn)：
　　 (1)利用信息論的測度和方法研究控制器降階問題，提出兩種基于信息論的控制器降階方法。第一種方法是運(yùn)用最小信息損失方法對(duì)高階受控對(duì)象模型進(jìn)行降階，得到對(duì)象的低階描述，再針對(duì)該低階模型設(shè)計(jì)低階LQG控制器；另一種方法是先針對(duì)高階對(duì)象模

3、型設(shè)計(jì)全階LQG控制器，再基于最小信息損失原則得到降階控制器，利用該低階控制器構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。通過研究控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將基于信息描述的模型降階方法(MIL模型降階方法和CGMIL模型降階方法)運(yùn)用到控制器降階問題中，得出新的控制器降階方法；同時(shí)對(duì)得出的降階控制器性質(zhì)進(jìn)行了解析分析。
　　 (2)采用MIL控制器降階算法、CGMIL控制器降階算法以及KL最小信息距離控制器降階算法對(duì)一個(gè)10階模型和一個(gè)實(shí)際的30階精餾模型進(jìn)行控制器