多性能指标约束的低阶控制器参数设计方法

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1、硕士论文摘要低阶控制器以其结构简单、对模型误差具有鲁棒性及易于实现等特点确立了它的工程实用性。在现代控制理论和智能控制技术快速发展的今天，低阶控制器仍然在各种工程控制技术中占着主导地位。基于多性能指标的低阶控制器参数设计，国内外现有的研究成果一般采用纯粹数学方法来求取低阶控制器的参数域。本文从数学模型已知与数学模型未知两个方面，在相关成果的基础上，对基于多性能指标的低阶控制器参数设计方法进行了补充和完善。在被控对象数学模型已知的情况下，本文在稳定性与扰动衰减日。指标约束下低阶控制器参数域求解方法的基础上

2、，加入以衰减度指标表征的快速性，给出了基于稳定性、快速性与扰动衰减Ⅳ。指标的低阶控制器参数域求解方法。鉴于在实际工程中，存在一些被控对象难以建模的情形，本文在借鉴已有基于频域响应、基于多性能指标的一阶控制器设计思路的基础上，给出了一种相应的PID控制器的参数设计方法。鉴于在控制器实现中，一些原因会导致控制器参数偏离理想设计值，本文在求取控制器参数域的基础上，利用线性规划方法，确定控制器参数使其具有非脆弱性。最后给出数值算例，验证了本文所提的多性能指标约束的低阶控制器参数设计方法的有效性。关键词：低阶控制

3、器，多性能指标，参数域，频率响应，非脆弱性，线性规划AbstractLow．ordercontrollersalewidelyusedinindustrialfieldforitssimplestructure，strongrobustnessandeasyimplementation．Duringtherecentyears，modemcontroltheoryandintelligentcontroltheorygotfastdevelopment．Thelow-ordercontrollersst

4、illplaythemainroles．111eo啷e嬲aIlddomesticresearchresultscommonlyadoptmathematicapproachtosolvetheparametricregionofthemulti-performancelow-ordercontrollers·Basedontheseme协ods．intheaspectsoftheknownmathematicmodelandtheunknownmathematicmodel，thispaperdoafa

5、thercomplementarityandimprovementontheparameterstuningmethodofthelow．ordercontrollers．Undertllekn0、釉mathematicmodelsituation，basedontheapproachofthelow—ordercontrollerparametricregionsatisfyingtheconsistencyofsmbilitycombinedwithdisturbancea：ttalllationH

6、．infinityindex，therapidperformanceisaddedintheformofdecayratioindexandanapproachofthelow．ordercontrollerparametricregionsatisfyingtheconsistencyofstability,rapidperformanceanddisturbanceattenuationH·infinityindexisgiven·Forthercaresomesituationswherethep

7、recisemodeloftheplantishardlyacquiredinthepracticalengineering，teachingfromthemulti—performancefirstcontrollerdesignthought，thispaper,basedonthefrequencyresponsemeasurement，givesacorrespondingdesignmethodofthePIDcon仃ollers．Consideringthecontrollerparamet

8、ersoftenhaveadeparturefromidealdesignvalueforavarietyofreasonsinthecontrollerimplement，basedontheacquiredcontrollerparametricregion．themethodofLinearProgrammingisusedinthispapertodeterminethenon。fragilecontrollerparameters