面向性能指标的控制器参数整定新方法-论文.pdf

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1、第15卷第2期空军工程大学学报(自然科学版)Vol_15No．22014年4月JOURNALOFAIRFORCEENGINEERINGUNIVERSITY(NATURALSCIENCEEDITION)Apr．2O14面向性能指标的控制器参数整定新方法闫亚云，董文瀚，解武杰(空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安，710038)摘要针对线性定常系统，基于GuardianMaps稳定理论提出了一种面向性能指标的控制器参数整定方法。将期望的闭环系统动态性能和稳定裕度指标转化为状态矩阵特征值的配置问题，进而利用GuardianMaps包围函数，在系统参数已知的条件下，

2、可确定满足期望性能的全部控制器参数；在控制器参数既定时，可确定满足期望性能的系统参数许用摄动范围。仿真验证了所提方法的有效性，同时表明该方法通用性强，对PID控制、状态反馈及自适应等控制器参数整定问题均适用。关键词控制器；参数整定；GuardianMapsDOI10．3969／j．issn．1009—3516．2014．02．002中图分类号TPI13文献标志码A文章编号1009—3516(2014)02—0007—05ANewPerformance—orientedControllerParametersTuningMethodYANYa—yun，DONGW

3、en—han，XIEWu—jie(AeronauticsandAstronauticsEngineeringInstitute，AirForceEngineeringUniversity，Xian，710038，China)Abstract：Aimedatlineartime—invariantsystem，aperformance—orientedcontrollerparameterstuningmethodisproposedbasedonGuardianMapsstabilitytheory．First，theexpecteddynamicproper

4、tiesandstabilitymarginofclosedloopsystemaretransformedintoaproblemofregimematrixeigenvalueassign—ment。andthentheGuardianfunctioniscomputedtodetermineallthecontrollerparametersundercondi—tionoftheplantparametersknown．Simultaneously，thecontrollerparametersarefixed，andtheallowablerange

5、ofsvstemparameterscanalsobeobtained．ThemethodwithstronguniversalitycanbeusedforPID，statefeedbackaswe11asadaptivecontrollerparameterstuning，etc．Simulationresultsshowthatthispro—posedmethodiseffective．Keywords：controller；parameterstuning；guardianmaps控制器参数整定问题一直得到普遍关注和广泛法E。智能优化算法的调参方法是

6、在选定性能指标研究。已有的控制器参数整定方法可归纳为以(如跟踪误差)的前提下多次实验不断寻优，进而得下几种：基于智能优化算法的控制器参数整定；到满足精度要求的控制器参数，属于经验调参法，即利用前面实验结果对参数修正。其优点在于可视系基于模糊逻辑、自适应学习等先进控制理论的调节统为黑箱，只测量输入输出，无需了解系统内部结器参数整定E。；基于经典控制理论的频域参数整定收稿日期：2013-l1一O7基金项目：国家自然科学基金资助项目(60904038)作者简介：闫亚云(1990-)，女，山东德州人，硕士生，主要从事现代控制理论研究．E—mail：yayun_1990

7、@126．corn用格式：闫亚云，董文瀚，解武杰．面向性能指标的控制器参数整定新方法【J]．空军I程大学学报：自然科学版，2014，15(2)：7-11·YANYayun，DONGWenhan，XIEWujie．Anewper[ormance—orientedcontrollerparameterstuningmethodEJJ．Journalofairforceengineeringuniversity：naturalscienceedition，2014，15(2)：7-11．8空军工程大学学报(自然科学版)构，极大地方便了对复杂系统的处理，但缺少必要的阵

8、(或多项式)的鲁棒稳定性问题[7]。本