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《转台控制系统变负载问题的QFT方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文以仿真转台控制系统为背景，针对系统负载波动给系统性能带来消极影响的问题，着力于寻求设计能克服有它带来的系统不确定性的控制器。在众多现有的设计方法中，本文以经典QFT设计方法为基础，同时结合本文所要解决的具体问题对其进行了深入的分析，并给予了多处改进和必要的简化。首先，就系统性能鲁棒性设计方面，结合灵敏度分析，并引入了控制性能相对误差的概念，推导了在最优控制性能指标下的鲁棒性能边界，以此来约束系统的开环特性。整个设计过程与经典QFT方法相比，操作简单，主观试凑和依赖经验的
2、成分大大减少。其次在控制性能设计方面，提出了完全跟踪的设计指标，这在设计理论的出发点上就高于经典的QFT方法。在此基础之上，本文推出了前置滤波器的最优形式。为了实现的简洁，文中证明了该形式与顺馈形式的最优形式是等价的。故提出了顺馈形式的控制性能设计方案。再次，在系统的顺馈最优形式中需要控制对象传函的倒数，为了辨识系统的模型，本文提出了基于加权最小二乘指标的频域辨识方法。它兼有物理意义明确、计算方便和结合系统设计紧密等的优点。同时为了处理系统的时滞不确定性，本文提出了在Pade近似下用三价模型来近似系统的纯迟
3、后，这样便将基于加权最小二乘指标的频域辨识方法推广到了有时滞过程的情形下。再有，为了实现系统在顺馈形式中所需的微分环节，本文提出了简单微分环节的实现形式。它形式简单，但在实现系统的高价导时，需要串联多个。为了系统简化，本文引入了。一Q-Y滤波器，它可以同时得到输入信号的一阶导和二阶导。文中详细推导了该滤波器的算法，并讨论了常数增益的选择方法。同时也给出了这两种方法在一些典型信号下求导的例子。最后，在前面章节的理论铺垫下，结合某型仿真转台控制系统，对其外环用QFT方法重新给予了设计。并对新的系统给予了性能测试
4、。结果表明，系统的较大负载波动(0.5-2倍标称负载下)，系统性能仍能满足指标要求。系统性能在负载波动下的鲁棒性大大加强了。关键词定量反馈控制(QFT);加权最小二乘指标;频域辨识;Pade近似;a一16一Y滤波器哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractBasedonthesimulationtablecontrolsystem,thethesisputsatentionontheloadvariationforcontrolsystemandtriestolookfortherobustcontro
5、ller.FromtheclassicalQFTmethod,thethesisbringforwardthenewandspecificresolutionfortheproblem.Firstly,astotherobustperformance,thesensationdegreeandrelativeerrorforperformanceareintroduced.Then,theboundlineforrobustperformanceunderoptimizationindexisdesigne
6、d.Forthemostimportant,asimpleproportioncontrollercanbegettodothejob.Comparedtotheclassicalmethod,thenewdesignissimpleandefficient.Secondly,astotheperformancedesign,thenewindexforcompletelytrackingisboughtin.Asaresult,aoptimalstructureforprefixfiltercomesin
7、tobeing.Inordertomakerealizationsimple,thefeedforwardcontrollerisusedinsteadofprefixfilterduetoidentificationandsimplization.Thirdly,inordertorealizethefeedforwardcontroller,thetransferfunctionoftheobjectionisneeded.Therefore,afrequencydomainidentification
8、methodbasedonweightedleasesquareindexisproposed.Furthermore,athirdordermodelunderPadeapproximationisappliedtodealwiththenonlinearwhichresultsfromdelay.Fouthly,becausediferentialtacheisdispensibletothefeedforw
