關聯(lián)量化系統(tǒng)的參數(shù)穩(wěn)定性分析與控制器設計及應用.pdf

1、隨著網絡和數(shù)字控制器的普及，量化問題受到越來越多的關注。分散控制由于具有高效率、高可靠性及靈活等優(yōu)點，已成為大系統(tǒng)的主要控制策略。在實際系統(tǒng)中，不確定參數(shù)總是存在的，而且會隨著環(huán)境的變化而改變，從而引起平衡點的漂移或消失，甚至導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此，需要同時考慮平衡點的存在性及其穩(wěn)定性。論文針對關聯(lián)量化系統(tǒng)，研究其參數(shù)穩(wěn)定性及分散控制器的設計及其應用。主要內容如下:
　　 (1)針對不確定關聯(lián)網絡系統(tǒng)，研究量化動態(tài)輸出反饋分散H∞

2、控制問題。采用同倫算法設計控制器，然后采用動態(tài)量化器分別對控制器的狀態(tài)、系統(tǒng)測量輸出和控制輸入進行量化，通過調節(jié)動態(tài)量化器的縮放參數(shù)，使得整個閉環(huán)系統(tǒng)漸進穩(wěn)定并且滿足一定的H∞性能指標。仿真例子說明算法的有效性。
　　 (2)針對包含N個子系統(tǒng)的關聯(lián)量化系統(tǒng)，研究其參數(shù)穩(wěn)定性及分散狀態(tài)反饋控制器的設計問題。每個控制器的輸出經過對數(shù)量化器量化后輸入到子系統(tǒng)中，其量化密度的大小會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。首先設計分散狀態(tài)反饋控制器，使閉環(huán)系

3、統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定。然后通過局部信息確定子系統(tǒng)中對數(shù)量化器量化密度的下界，使得整個閉環(huán)關聯(lián)量化系統(tǒng)在參數(shù)穩(wěn)定域內仍然保持穩(wěn)定。最后對控制器進行優(yōu)化設計。仿真結果表明，所設計的分散量化控制器在參數(shù)穩(wěn)定域內能夠快速鎮(zhèn)定關聯(lián)大系統(tǒng)。
　　 (3)研究關聯(lián)倒立擺系統(tǒng)的參數(shù)穩(wěn)定性及分散量化控制器的設計問題。首先，采用拉格朗日方法建立了由彈簧連接的兩個倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學模型。然后，通過求解使閉環(huán)系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定的LMI條件，得到分散狀態(tài)反饋控制器。采用對