非最小相位系統(tǒng)魯棒控制及應(yīng)用研究.pdf

1、本文以磁懸浮球和一級(jí)倒立擺兩個(gè)典型的非最小相位系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)只有一個(gè)不穩(wěn)定極點(diǎn)的非最小相位系統(tǒng)采用混合靈敏度設(shè)計(jì)，對(duì)同時(shí)具有不穩(wěn)定零、極點(diǎn)的非最小相位系統(tǒng)采用復(fù)合控制，并分別在磁懸浮球系統(tǒng)和一級(jí)倒立擺系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
　　首先，分別建立磁懸浮球系統(tǒng)和一級(jí)倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并將非線性模型線性化，分別分析系統(tǒng)的能控性以及系統(tǒng)中包含的不確定性因素。
　　其次，研究了靈敏度設(shè)計(jì)中的魯棒性、加權(quán)函數(shù)選擇原則、優(yōu)化指標(biāo)等問題，針對(duì)只

2、有不穩(wěn)定極點(diǎn)的磁懸浮球系統(tǒng)，先運(yùn)用PV控制將其穩(wěn)定，測(cè)試系統(tǒng)對(duì)象特性，得到名義對(duì)象和不確定性界后再運(yùn)用混合靈敏度設(shè)計(jì)，通過轉(zhuǎn)化成H∞標(biāo)準(zhǔn)問題求解控制器。
　　然后，針對(duì)同時(shí)具有不穩(wěn)定零、極點(diǎn)的非最小相位系統(tǒng)，研究輸出反饋魯棒性設(shè)計(jì)的極限，并采用復(fù)合控制方案，以倒立擺系統(tǒng)為例，先用經(jīng)典控制穩(wěn)定擺角回路，再對(duì)位置回路進(jìn)行H∞輸出反饋控制設(shè)計(jì)。
　　最后，將設(shè)計(jì)得到的磁懸浮球控制器和倒立擺控制器分別進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)