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多输入灰色控制系统的状态反馈问题

自文献口1」提出灰色系统的概念以来,这一方面的工作已取得了一些有益的进展.文献〔2〕、〔3j列举了这方面的众多工作.然而,由于灰色系统的参数的不确定性,而这一类系统的信息又极少,使得我们不能用随机分布和模糊隶属度函数来描述这些不确定参数;也就使得我们不能利用随机过程或模糊数学来研究灰色系统,而需要寻求新的方法.因此,如何合理的设计控制系统,仍然是一个既基本又关键的问题.本文的观点是:象随机系统一样,充分利用已知的信息,使得系统在信息不足的情况下,设计出所能达到的最合理的决策.利用非线性规划的原理,本文给出了灰色线性控制系统的状态反馈配置闭环极点的设计方法.其特点是:对开环的灰矩阵A(③)的平均白化阵,闭环系统有希望的极点;对任意可能的偏差阵,其希望极点的变化尽可能的小.这是本文的方法优于现有方法的关键.最后,当不确定性最差时,设计的闭环系统仍具有稳定性. 一、系统的描述和记号 设灰色线性控制系统为 k=A(@)x+Bu,(1)其...  (本文共6页) 阅读全文>>

《自动化学报》1987年05期
自动化学报

二次型性能函数对反馈系数阵灵敏度的计算及其在部分状态反馈次优控制设计中的应用

一_已!言 ,.、夕..--门 全部状态反馈的最优控制具有很好的性质.但是一般说来,不可能也不必要直接测量全部状态,尤其对于高阶系统更是如此.因此通常的方法是构造状态观测器或估计器,但它具有结构复杂和使系统维数增高的缺点.另一方法是直接反馈那些可以测量的状态而构成部分状态反馈(或称输出反馈)的次最优控制.它具有结构简单和容易实现的优点.解决该问题的关键有两个:一是如何选择用于反馈的部分状态;二是如何计算部分状态反馈的次最优控制规律.很多文献【1一5]讨论了部分状态反馈次优控制的设计问题,其中文献〔51讨论了离散系统的情况,本文给出连续系统的相应结果.二、二次型性能函数灵敏度的计算 给定连续系统的模型为 分~Ax+Bu,x(0)给定, “~一L戈,其中二〔R,,。‘R,.设系统的性能可由如下的二次型函数来表示:(l)(2)了一}了(x·Q工X+。丁QZ。’“,,(3)并假定:(l)闭环系统是渐近稳定的,即(A一BL)的特征值均在左...  (本文共4页) 阅读全文>>

《控制理论与应用》1988年01期
控制理论与应用

用局部状态反馈的分散化镇定

一、引言 系统的镇定是分散控制系统中的一个重要而又突出的问题。从镇定方法来看有下列两类:一是以整体模型来考虑分散化镇定;二是各子系统分别镇定,同时保证整个系统的稳定性。由于后者计算量小,可以处理大规模系统,且其闭环系统可靠性较高、抗结构干扰性较好,所以颇引起人们的注意.文献〔1〕、〔2〕讨论了这类方法,但到目前为止,文献中绝大多数只讨论那些具有某些特殊关联结构的系统的分散镇定仁‘〕八“〕.而实际上有许多不具有这样的关联结构的系统仍能用这类方法镇定。〔3〕中虽没有限制系统的关联结构,但却没有给出镇定的方法,只给出了对已有的设计的判稳方法。 本文考虑同样的问题,但不要求系统具有特殊的关联结构.各个子系统都按各自的二次目标函数进行优化设计而镇定,而通过调节目标函数使得如此求得的分散控制能镇定整个系统。从而给出了一个系统的分散镇定的方法。二、问题的描述考虑下列的关联系统A‘,xi+B‘左‘,红‘=C‘x‘,(艺=l,…,m).(1)用艺...  (本文共6页) 阅读全文>>

《东北林业大学学报》1988年03期
东北林业大学学报

热交换器动特性的状态空间分析法

l前言 热交换器是化工生产中不可缺少的一种传热设备,其工作特性的好坏,直接影响生产过程的控制质量。目前;热交换器的控料,多半取被力9热介质温度做为反馈量,并用莱控制阀门开度,以保持输出温度的稳定。根据被控对象的特点,采用PID调节器构造控制信号,达到一定的精度。但有时为克服扰动的影嘟、还需要采用串级控制、分程控制等,结构较复杂。用PID调节器进行校正、主要;毒吹变极点的配置,使系统的根轨迹图通过期望的闭环极点,这在实现上和调整上有一定的局限性,各种性能指标之间的矛盾也不易统一。本文提出用状态空间分析法对被控过程进行分析,对工程上的实际系统,采用状态反馈进行闭环极点的任意配置。稳态精度可用输入增益矩阵进行补偿。状态反馈阵实际上是系数矩阵,可用简单的放大器实现,调节方便,性能稳定。是一种值得推广的校正方法。为现代控制理论在过程控制中的应用提供一条新的途径。2数学模型的建立_人,…、 给定逆流列管式换热器的一种控制方案(见图1)。其结...  (本文共8页) 阅读全文>>

《北京轻工业学院学报》1988年02期
北京轻工业学院学报

环路法综合快速准确跟踪及强抗扰动的控制系统

配置最佳极、零点R(S)图1系统工 在调速系统的结构分析〔”p‘中指出:设计与综合系统,其抗扰性能与快速跟踪性能是矛盾的,两者是不能兼顾的‘”。目前综合系统不仅如此,就是如何综合既快又稳的跟踪系统,也是很值得探讨的问题,在现代控制工程石2’中对固有系统‘“’C(S)砰。(S)=R(S) 1S(55+1)(1)图2系统且┌─┐│同│┌────┐│ ││11} ││ │├────┤└─┘│S(55们} │ └────┘分别设计成1、2、8的三种系统,并根据其单位阶跃响应曲线作出了分析对比:有比例微分作用的系统n呈现出最短的上升时间;有速度反馈的系统皿,在这三个系系中的超调量最小,即相稳定性最好。三种系统的传递函数是巾l(S)= 152+0,25+1(2)图3系统班北京轻工业学院学报1988年12月中n(S)=4/55+152+夕+1(3)巾111(S)= 152+S+1(4)若把式(1)的牙。(s)综合成巾万(S)_1 52+1 ....  (本文共11页) 阅读全文>>

《控制理论与应用》1989年02期
控制理论与应用

线性控制系统由状态反馈实现抗干扰的条件

一、引言 当一个系统受外干扰作用时,是否存在状态反馈使闭环系统的输出不受外干扰影响呢?Wonham在〔1〕中把它称为干扰解祸问题(D.D.P.),并用几何方法给出了有解的充要条件,〔4〕中用矩阵的初等变换的方法给出了判别条件及算法,木文则是从频域角度出发讨论D.D.P.有解的充分及必要条件及反馈阵K的算法. 二、问题的提出及其转换 设有受干扰作用的线性定常系统x二Ax+Bu+刀f夕二Cx(1 .1)其中,x任R.,夕任天p,:〔R二,f〔R,分别代表系统的状态、输出、控制和干扰向量rankB二爪,rankC=P。 又设(月,B)能控,能控指数为,,_民P‘二.对系统(1.1)作状态反馈翻二一Kx十v(1。2)得闭环系统x二(A一刀人.)x+B,干D厂夕二Cx(l。3)2期吸性榨制东统由状态反馈实现抗干扰的票件我们的问题是;讨论系统(1.1)存在状态反馈(1.2),使闭环(1.3)的输出不受干扰影响的条件,并求出相应的反馈阵K. ...  (本文共8页) 阅读全文>>