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状态时滞系统的输入多采样最优控制

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标签: 状态时滞系统的输入多采样最优控制

本文针对离散状态时滞系统,首先将其变形为无时滞形式,设计出最优控制器;然后运用离散提升技术对输入进行多采样,得到扩展的离散系统模型,再运用最优控制技术对扩展系统进行最优设计。最后对系统进行仿真,结果表明,该算法具有较好的控制效果,具有较好的稳定性。随着控制技术的发展和微机成本的不断下降,人们对多采样率数字控制系统也开展了深入的研究。这类系统通常是周期时变系统,可以实现许多单采样率数字控制系统所不具备或难以实现的控制功能,如强镇定,同时镇定,分散控制,系统鲁棒性的改善等[1,2]。1978年,Chammas等人[3]就开展了采用广义保持器的数字控制器实现极点配置、最小拍控制的研究,他们的工作可以归纳在输入多采样率数字控制系统这一范畴内。文[4]指出,如果输入采样重数大于被控对象(1)的一组局部能控性指标集,则式(1)中的B必为行满秩,在此基础上可容易地实现极点配置和闭环特征结构配置。文[5]指出输入多采样率数字控制系统可能存在控制变量和状态变量的大幅震荡,和在各采样点之间连续时间的被控对象的动态响应对系统扰动过于敏感等问题,并讨论了克服这些问题的闭环特征结构配置设计方法。与原被控对象相比,输入多采样率的引入,相当于增加了系统有效输入的个数,给控制系统的设计增加了冗余度。文[6,7]利用这种冗余,在实现闭环系统极点配置的同时,增加了闭环系统的鲁棒性。本文将用离散提升技术对输入进行多采样,得到扩展的离散系统模型,然后运用最优控制技术对扩展系统进行最优设计。

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