基于扇形区域极点配置的H∞可靠控制

作     者：谷美萱 

作者单位：沈阳师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姚波

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：扇形区域极点配置 状态反馈 输出反馈 执行器故障 线性矩阵不等式 

摘      要：鲁棒控制往往要根据实际需要选取反馈手段,当系统的内部变量能够被全部测量,或不计测量手段带来的经济损失时,可以选择状态反馈方式来实现系统的控制问题,且状态反馈效果较输出反馈效果更优越。但有时实际情况会限制状态反馈的实现,便需要采取其他的反馈方式:输出反馈。而两种输出反馈方式也各有利弊:静态输出反馈的运作起来相对容易,但反馈的不是全局信号;动态输出反馈有补偿效果,适用于全局控制。由于系统故障不仅会损坏部件,还会涉及到安全问题,因此在医疗、航空、风电等诸多领域,对电机和仪器的精度和可靠度的要求非常高且严格。考虑可靠控制就能够减小工程损失,也能大大提高机器安全性,起到规避风险的作用。本文中的控制器均考虑了执行器某一通道出现故障的情况。本文以扇形极点要求和H控制指标为约束条件,分别针对三种反馈方式设计控制器和可靠控制器。第一章为绪论,介绍了区域极点配置、H控制、故障模型和故障处理方法、状态反馈和输出反馈的发展概况。第二章为数学基础知识,详细介绍了区域极点配置、H控制、故障模型和故障处理方法,以及文章涉及到的符号、引理。第三章给出扇形区域内抵御执行器故障的的H状态反馈可靠控制器。第四章以第三章为基础上设计了符合极点要求的H可靠控制器,使用的反馈方式为静态输出,分别给出了系统没出现故障和出现故障时的数值仿真。第五章选取动态输出反馈,设计了满足扇形极点要求的H可靠控制器,同样给出了系统没出现故障和出现故障时的数值仿真。