输入受限线性离散时间系统伺服问题的瞬态性能研究

【摘要】线性输出调节问题是控制理论中的核心问题之一。本文着眼于输出调节问题的瞬态性能优化。输出调节的模型中考虑了输入端的幅度饱和环节,这使得本文的研究对象更具有实际意义,加之数字控制系统在当今计算机时代大行其道,于是输入带幅度饱和的离散时间线性输出调节问题的瞬态性能优化具有重要的意义。本文围绕输入受限的离散时间系统的输出调节问题,展开一系列研究。首先,由于输入端有幅度饱和非线性环节,我们将调节器设计放置在局部调节框架之下。其次,分析带饱和输出调节问题的可解性条件。接着,在此基础上,提出了复合非线性调节器的设计方法,旨在优化提升调节的瞬态性能。复合非线性调节器由两个部分相加而成,一个线性部分与一个非线性部分。线性部分产生较快的输出响应,也带来较大的超调量。具有合理参数的非线性部分被用于动态改变闭环系统的等效阻尼,同时平滑了超调量。故而复合调节器保证输出响应的快速性同时减少了超调量,从而改善了瞬态性能。本文中证明了复合非线性调节器可以在不改变可解性条件的情况下,解决输入带饱和的局部输出调节问题。最后,我们通过一个实例说明了复合非线性调节器的设计方法与参数调节方法,仿真结果展示了复合非线性调节器在改善瞬态性能上的有效性。
【作者】储星；
【导师】兰维瑶；
【作者基本信息】厦门大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】输入饱和；瞬态性能；线性输出调节；离散时间系统；复合控制；非线性反馈；

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