控制理论与控制工程专业毕业论文 [精品论文] 液压系统非线性控制方法的研究

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1、控制理论与控制工程专业毕业论文[精品论文]液压系统非线性控制方法的研究关键词：锻造液压机仿射非线性系统微分反馈线性化摘要：锻造液压机由于锻造速度快、控制精度好、自动化程度高、工艺范围广以及节能、节材显著，被认为是锻造设备的发展方向之一，是目前大型自由锻锤及中小型普通水压机的更新换代产品。本文首先归纳总结了国内外锻压机及其控制系统的发展现状及趋势，讨论了液压机的工作原理。在深入分析等温锻造液压机系统的运行原理的基础上，建立了液压机系统整体数学模型。其次，针对所建立的仿射非线性系统模型，利用微分几何反馈线性化的方法，将系统模型进行了输入输出线性化，

2、将其等效为一个线性的系统模型，以便于按照通常的线性系统的分析与设计方法进行系统设计。并且讨论和分析了系统模型不确定分量在微分几何反馈线性化前后的映射关系。最后，介绍了基于LMI的H∞鲁棒控制器设计原理与方法。并针对精确线性化后的系统，考虑外扰的影响，按照液压机系统同步性能的要求，设计了H∞鲁棒控制器，并进行了仿真研究，仿真结果表明系统响应具有很好的动态性能。将仿真结果与直接采用PID控制算法进行了对比，表明本文所设计的算法具有良好的抗干扰性能。另外，考虑模型不准确问题，设计了同时抵抗外部扰动和模型参数变化的鲁棒H∞控制器，仿真结果表明其具有良好

3、的性能。正文内容锻造液压机由于锻造速度快、控制精度好、自动化程度高、工艺范围广以及节能、节材显著，被认为是锻造设备的发展方向之一，是目前大型自由锻锤及中小型普通水压机的更新换代产品。本文首先归纳总结了国内外锻压机及其控制系统的发展现状及趋势，讨论了液压机的工作原理。在深入分析等温锻造液压机系统的运行原理的基础上，建立了液压机系统整体数学模型。其次，针对所建立的仿射非线性系统模型，利用微分几何反馈线性化的方法，将系统模型进行了输入输出线性化，将其等效为一个线性的系统模型，以便于按照通常的线性系统的分析与设计方法进行系统设计。并且讨论和分析了系统模

4、型不确定分量在微分几何反馈线性化前后的映射关系。最后，介绍了基于LMI的H∞鲁棒控制器设计原理与方法。并针对精确线性化后的系统，考虑外扰的影响，按照液压机系统同步性能的要求，设计了H∞鲁棒控制器，并进行了仿真研究，仿真结果表明系统响应具有很好的动态性能。将仿真结果与直接采用PID控制算法进行了对比，表明本文所设计的算法具有良好的抗干扰性能。另外，考虑模型不准确问题，设计了同时抵抗外部扰动和模型参数变化的鲁棒H∞控制器，仿真结果表明其具有良好的性能。锻造液压机由于锻造速度快、控制精度好、自动化程度高、工艺范围广以及节能、节材显著，被认为是锻造设备

5、的发展方向之一，是目前大型自由锻锤及中小型普通水压机的更新换代产品。本文首先归纳总结了国内外锻压机及其控制系统的发展现状及趋势，讨论了液压机的工作原理。在深入分析等温锻造液压机系统的运行原理的基础上，建立了液压机系统整体数学模型。其次，针对所建立的仿射非线性系统模型，利用微分几何反馈线性化的方法，将系统模型进行了输入输出线性化，将其等效为一个线性的系统模型，以便于按照通常的线性系统的分析与设计方法进行系统设计。并且讨论和分析了系统模型不确定分量在微分几何反馈线性化前后的映射关系。最后，介绍了基于LMI的H∞鲁棒控制器设计原理与方法。并针对精确线

6、性化后的系统，考虑外扰的影响，按照液压机系统同步性能的要求，设计了H∞鲁棒控制器，并进行了仿真研究，仿真结果表明系统响应具有很好的动态性能。将仿真结果与直接采用PID控制算法进行了对比，表明本文所设计的算法具有良好的抗干扰性能。另外，考虑模型不准确问题，设计了同时抵抗外部扰动和模型参数变化的鲁棒H∞控制器，仿真结果表明其具有良好的性能。锻造液压机由于锻造速度快、控制精度好、自动化程度高、工艺范围广以及节能、节材显著，被认为是锻造设备的发展方向之一，是目前大型自由锻锤及中小型普通水压机的更新换代产品。本文首先归纳总结了国内外锻压机及其控制系统的发

7、展现状及趋势，讨论了液压机的工作原理。在深入分析等温锻造液压机系统的运行原理的基础上，建立了液压机系统整体数学模型。其次，针对所建立的仿射非线性系统模型，利用微分几何反馈线性化的方法，将系统模型进行了输入输出线性化，将其等效为一个线性的系统模型，以便于按照通常的线性系统的分析与设计方法进行系统设计。并且讨论和分析了系统模型不确定分量在微分几何反馈线性化前后的映射关系。最后，介绍了基于LMI的H∞鲁棒控制器设计原理与方法。并针对精确线性化后的系统，考虑外扰的影响，按照液压机系统同步性能的要求，设计了H∞鲁棒控制器，并进行了仿真研究，仿真结果表明系

8、统响应具有很好的动态性能。将仿真结果与直接采用PID控制算法进行了对比，表明本文所设计的算法具有良好的抗干扰性能。另外，考虑模型不准确问题，设计了同时