非线性系统全状态线性化内模扰动抑制-论文.pdf

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1、第43卷第1期电子科技大学学报V_01．43NO．12014年1月JoumalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaJan．2014非线性系统全状态线性化内模扰动gP$IJ雷靖一，白雪玲3(1．云南民族大学数学与计算机科学学院昆明650500；2．云南省软件工程重点实验室昆明6500913．日照职业技术学院机电工程学院山东日照276826)【摘要】运用全状态线性化方法对在外部扰动持续作用下的非线性系统设计了扰动抑制控制器，利用非线性控制项消

2、除开环系统的非线性因素。根据内模原理构造与扰动动态特性相同的内模补偿器，再利用Pontryagiw~．小值原理对增广系统设计最优调节器，得到非线性的内模扰动抑制控制器，其中的内模补偿控制项抵消了扰动对系统的影响。仿真中使用非线性内模扰动抑制控制器与非线性前馈反馈扰动抑制控制器进行比较，结果证明前者能够消除非线性因素影响且实现无静差扰动抑制。关键词扰动抑制；全状态线性化；内模原理：非线性系统：最优控制中图分类号0231．2文献标志码Adoi：10．3969／j．issn．1001．0548．2014．01

3、．012Internal—·ModelDisturbanceRejectionforNonlinearSystemsviaFull—StatesLinearizationLEIJing一andBAIXue．1ing(1．SchoolofMathematicsandComputerScience，YunnanNationalitiesUniversityKunming650500；2．KeyLaboratoryinSoRwarcEngineeringofYunnanProvinceKunming65009

4、1；3．ScholofElectromechanicalEngineering,RizhaoPolytechnicRizhaoShandong276826)AbstractThepaperconsidersthecontrollerdesignproblemofdisturbancerejectionfornonlinearsystemsunderexternalpersistentdisturbalicebvusiIlgthefu11．statelinearizationapproach．Thedis

5、turba／leerejectioncontrollerwithnonlineartermiSdesigned．inwhichthenonlinearcontroltermcancelstheopen．1oopnonlinearity．Accordingtotheinternal-modelprinciple．theinterna1．modelcompensatorisconstructedwhichhastIlesamedynamicalcharacteristicwithdisturbance．Th

6、eoptimalregulatoroftheaugmentedsystemisdesignedbyusingPontryaginminimumprinciple．Thenthenonlineardisturbancereiectioncontrollerbasedoninternalmodelisobtained．inwhichtheinterna1．modelcompensationcontroltermcancelstheeffectproducedbydisturbance．Comparingwi

7、ththenonlinearfeedforwardandfeedbackdisturbalicerejectioncontroller，thedesignednonlinearinterna1．．mode1．baseddisturbalicerejectioncontrollerCaneliminateeliminatingthenonlinearityandrejectingdisturbancewithzerosteady-stateerror．Keywordsdisturbancerejectio

8、n；full-statelinearization；internal-modelprinciple；nonlinearsystems；optimalcontrol扰动抑制是控制的基本目的之一。对于具有复一个非线性系统代数地转化为一个(全部或部分)线杂动态特性的扰动，通常的方法【l-6】都会不同程度地性系统，通过状态变换和反馈得到非线性的控制器，存在静差，然而内模原理却可以在伺服补偿器中构这样得到的控制器更精确和符合实际。造出与外部扰动动态特