基于位置-加速度反饋的廣義二階系統(tǒng)特征結構配置問題研究.pdf

1、廣義系統(tǒng)與正常系統(tǒng)相比，在形式上更具一般性，應用范圍更廣，對廣義系統(tǒng)的研究也取得了一些成果，航空航天控制，振動控制，機器人的控制等問題又都可以用二階動力學系統(tǒng)的控制和設計問題來刻畫。因此，本文選擇廣義二階動力學系統(tǒng)作為研究對象。隨著實際工程對高精度的需求，對于傳統(tǒng)特征結構配置的創(chuàng)新正成為研究熱點。在設計廣義二階動力學系統(tǒng)控制器時，可以通過對魯棒性能指標的優(yōu)化，使閉環(huán)系統(tǒng)具有期望的特性。本文利用特征結構配置的參數(shù)化方法對廣義二階系統(tǒng)進行了

2、反饋控制，在質量-彈簧-阻尼系統(tǒng)當中得到驗證，并改善系統(tǒng)的響應特性。本文主要探討的問題分為以下兩點：
　　1)根據廣義系統(tǒng)的特性，提前設定控制律的形式，即位置-加速度反饋，利用反饋消除脈沖的影響。結合右互質分解，推導反饋控制器的參數(shù)化形式。
　　2)為了使系統(tǒng)受到擾動能盡量保持原有特性，提出相應的魯棒性能指標，提高閉環(huán)系統(tǒng)的魯棒性。
　　針對上述問題，完成的創(chuàng)新工作有以下三點：
　　一、基于位置-加速度反饋解決廣

3、義二階動力學系統(tǒng)的特征結構配置問題。位置-加速度反饋控制律作用于廣義系統(tǒng)時，可以改變系統(tǒng)的動態(tài)階，消除廣義系統(tǒng)脈沖響應的影響。而且對于一些類型的系統(tǒng)，特別是大的柔性結構，使用加速度計測量系統(tǒng)的動態(tài)響應比位置和速度傳感器更加準確。
　　二、允許閉環(huán)系統(tǒng)特征值未知，并基于右互質分解和矩陣初等變換，利用提出的特征結構參數(shù)化方法，推導廣義二階動力學系統(tǒng)的特征向量矩陣和反饋增益控制器的參數(shù)化表達式，該參數(shù)化的表達式為系統(tǒng)提供的自由度可以用于