一种广义不确定系统的干扰补偿与抑制方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种广义不确定系统的干扰补偿与抑制方法，可以有效补偿广义不确定系统中的谐波干扰，抑制非线性不确定项与范数有界干扰；本专利技术可应用于含多个干扰的广义不确定系统的高精度控制中。
技术介绍
广义系统在20世纪70年代逐渐形成并开始发展起来，逐渐成为了现代控制理论的一个独立重要分支。许多实际的控制问题，如电路网络、电力系统、航空工程、化工过程、核反应、神经网络以及受限机器人系统等，都需要利用广义系统进行描述。由于广义系统在控制问题描述上更具一般性，因此逐渐引起广大学者对广义系统控制问题的研究。目前针对广义系统控制的问题，一种研究最为广泛与成熟的方法就是鲁棒H∞控制，许多学者采用Riccati方程或线性矩阵不等式的方式来分析广义系统中的干扰抑制问题。在上述研究过程中，往往存在两个明显的问题：第一，绝大多数学者考虑的不确定性项往往出现在系数矩阵中或仅与系统状态有关，而许多实际的工程应用中，不确定项或非线性项往往与状态的导数相关，因此，需要考虑状态导数不确定项的抑制问题；第二，鲁棒H∞控制方法把干扰当作范数有界干扰来进行抑制，使得从干扰到输出的闭环传递函数的H∞范数小于一定的阈值，因此，大多数学者在研究广义系统的H∞控制时仅仅考虑了一种范数有界干扰；但是，干扰当系统中存在多个不同类型的干扰时，仅仅采用H∞控制往往保守性较大，难以实现高精度控制，例如，系统中既有谐波干扰又有范数有界干扰时，如果将两者等价为单一的范数有界利用H∞控制进行干扰抑制，效果往往并不理想。关于谐波干扰的估计与抵消问题，基于干扰观测器的控制(DOBC)取得了丰硕的研究成果，尤其是，当...
【技术保护点】
一种广义不确定系统的干扰补偿与抑制方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，对广义不确定系统的谐波干扰进行数学建模，设计降阶的干扰观测器估计并抵消谐波干扰；在此基础上，设计鲁棒H∞控制器对广义不确定系统中的范数有界干扰进行抑制；第二步，将鲁棒H∞控制器与干扰观测器进行复合，得到复合控制器，基于凸优化算法求解H∞控制器与干扰观测器的增益矩阵。
【技术特征摘要】
1.一种广义不确定系统的干扰补偿与抑制方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，对广义不确定系统的谐波干扰进行数学建模，设计降阶的干扰观测器估计并抵消谐波干扰；在此基础上，设计鲁棒H∞控制器对广义不确定系统中的范数有界干扰进行抑制；第二步，将鲁棒H∞控制器与干扰观测器进行复合，得到复合控制器，基于凸优化算法求解H∞控制器与干扰观测器的增益矩阵。2.根据权利要求1所述的一种广义不确定系统的干扰补偿与抑制方法，其特征在于：所述第一步实现如下：广义不确定系统Σ1： Σ 1 : E 0 x · 1 + E 0 e 0 ( x · 1 , t ) = A 11 x 1 + A 12 x 2 + B 11 ( u + w 0 ) + B 21 w 1 0 = A 21 x 1 + A 22 x 2 + B 12 ( u + w 0 ) + B 22 w 1 ]]>输出方程为： z = C 1 x + D 1 w 1 y = x ]]>其中，表示系统Σ1的状态变量，为已知的非奇异矩阵，u∈Rm代表控制输入，w0∈Rm表示谐波干扰，w1∈Rp表示范数有界干扰，z∈Rq表示参考输出，y＝x∈Rn表示量测输出；C1∈Rq×n、D1∈Rq×p为已知的常数矩阵，I表示单位矩阵；非线性不确定项为光滑的非线性函数，满足如下有界条件：其中，W0为已知的加权矩阵；而谐波干扰w0由如下谐波干扰模型Σ2所描述： Σ 2 : ξ · = ...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭雷，朱玉凯，乔建忠，张培喜，徐健伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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