不确定线性系统的输出反馈鲁棒h∞控制仿真

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1、不确定线性系统的输出反馈鲁棒H∞控制仿真【摘要】针对一类具有积分二次型约束结构不确定性的系统的设计问题，提出了一种新的鲁棒H∞控制方案。从具有指定干扰抑制能力的不确定性系统的绝对稳定控制着手，通过加入额外的不确定性，构成一个新的不确定系统，然后对这个新系统设计绝对稳定的H∞控制器。　　【关键词】鲁棒；控制；绝对稳定　　AControlSimulationForUncertainlinearsystemofrobusth-infinityoutputfeedback　　ZHANGDa-leiLIYuan-yuanLIUQian　　（1.QinhuangdaoInsit

2、ituteofTechnologyＨebeiQinhuangdao066100；　　2.Ziehl-AbeggMechanicalandElectricalEquipmentLimitedpanyＺhongguoＳhanghai201605)　　【Abstract】Foraclassofquadraticconstraintintegralstructuraluncertainsystemdesign,thispaperproposesanee.Mainlyfromhasdesignatedinterferencesuppressionabilitytheuncer

3、taintyoftheabsolutestabilitycontrolsystemto,byaddingextrauncertainty,constitutesanes,andthenonthisnedesignatlab软件编写程序，建立系统空间模型，设置系统内各项参数。得到如下描述系统的状态方程组：　　x(t)=46-25.3125-33.5938-23.43750160000040000０2０01-0.0625-0.39060.1953-1x(t)00001ulink仿真，得到各状态的阶跃响应曲线上可以看出，系统的相应特性比较好，能快速的回到平衡状态。　　3.

4、输出反馈控制器设计　　3.1绝对稳定输出反馈控制器设计　　以上我们已经设计出了状态反馈控制器，接下来是系统输出反馈控制器的设计。依据各项参数编写程序，通过matlab计算。这其中已经包括了对原系统的扩展，对新系统的广义对象进行算子移除处理和求取输出反馈控制器这三个步骤。设计得到的输出反馈控制器传递函数为　　ｋ＝■　　零极点表达式为　　■　　并得到γｏｐｔ＝０．９７２４。　　3.2常规Ｈ∞控制输出反馈控制器　　直接对系统设计状态反馈控制器，同样使用matlab软件编写程序，设计得到的输出反馈控制器传递函数为　　ｋ＝■　　零极点表达式为　　■　　并得到γｏｐｔ＝３４．２

5、６。　　下图是采用绝对稳定输反馈控制器和常规输出反馈控制器时系统的开环Nyquist曲线。　　图2Nyquist曲线　　（右侧为本课题方法，左侧为一般方法）　　3.3两种方法对比　　将上两小节的各条特性曲线及Nyquist曲线进行对比可以看出，两条Nyquist曲线离-1点的距离差不多，所以鲁棒性也差不多。从阶跃响应曲线和频率特性曲线来看，两个设计结果也没有太大的区别，但是，用本文提出的新的方法设计的输出反馈控制器自身是稳定的，保证了闭环系统的绝对稳定和具有指定的扰动抑制能力。但是用常规的方法设计的控制器是不稳定的，这是在工程设计中所不允许的，而且工程上这样的控制器

6、也根本无法实现，所以这个控制器是不可用的。这就体现出了本课题所研究的H∞控制方法的优越性，利用这种方法可以保证设计的输出反馈控制器自身是稳定的，并能使系统达到绝对稳定并且具有指定的扰动抑制能力。　　4.结论　　本文通过一个实例应用所研究的一种新型鲁棒H∞控制方法，设计出一个自身稳定的输出反馈控制器，能够使系统达到绝对稳定并且具有指定的扰动抑制能力。该实例给出了从建立数学模型到设计输出法反馈控制器的全部过程和结果，并与使用一般H∞控制方法所设计的控制器进行比较。通过控制器传递函数和灵敏度等特性曲线的对比和分析，体现出了本课题鲁棒H∞控制方法的优越性。　　　　【