基于PE模型的迭代辨识与控制设计方法研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:smalldong224
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
系统辨识是现代控制理论中非常重要的环节,它是系统建模的重要方法。这种方法通过寻求一个确定的模型来逼近真实模型,控制器的控制效果通常依赖于被控对象精确的数学模型。一般而言,模型辨识与控制器设计是相互独立的,它们依赖各自的性能指标进行寻优。而迭代辨识能将系统模型辨识与控制器设计相结合,辨识模型的优劣通过控制性能的优劣来评价,实现了闭环辨识和控制器设计的迭代过程,较好地解决了模型辨识与控制设计的结合问题。本文在研究迭代辨识和控制设计方法的基础上,对闭环条件下激励信号的优化设计方法和迭代控制器设计方法做出了改进研究,最后设计了柔性传输系统的低阶控制器,论文的主要内容如下:针对闭环条件下激励信号选择时只考虑输入或者输出的情况,研究了闭环激励信号的优化设计方法。在考虑输入和输出联合逼近的情况下,选择激励信号的优化目标函数,再将求解优化目标函数转化成求解激励信号功率谱的最优问题。将辨识模型的鲁棒稳定性条件及信号能量的约束条件作为激励信号功率谱优化求解的约束条件,这样既保证了辨识模型的稳定性也确保了它的可解性。以此为基础,建立了激励信号功率谱的优化模型,在优化模型求解过程中,采用迭代的方法解决了激励信号功率谱的解依赖于真实对象模型未知的问题,最后,分析了此方法的收敛性。仿真实例显示用此优化激励信号激励闭环系统,能提高辨识模型的精确性。针对迭代辨识与控制器设计的结合问题,研究了迭代控制器的设计方法。首先,采用预测误差(Prediction Error)辨识方法建立了系统的PE不确定模型结构。再应用v-gap距离描述不确定模型大小,最后根据稳定裕度的概念,提出不确定模型闭环稳定性条件及性能改善条件,这样保证了每次迭代设计的控制器既能镇定真实对象又能使闭环系统的性能不断提高。在此基础上,提出了满足上述条件的迭代控制器设计方法及整个过程的算法步骤。此方法有效的改善了迭代控制器设计时在系统稳定性和收敛性方面的缺陷,最后通过仿真验证该方法的有效性。利用上述迭代控制器的设计方法及低阶模型和高阶模型的知识,设计了柔性传输系统的低阶迭代控制器,通过仿真说明此方法能提高系统的鲁棒稳定性,并使系统的收敛性得到改善,从而改进了系统的控制性能。
其他文献
铝土矿磨矿分级过程中,原始测量数据由于存在测量误差和不完整性而直接影响了生产工况的正确判断,进而导致优化控制偏差和操作决策失误。因此,针对铝土矿磨矿分级过程数据的
选择性剪接是真核生物基因表达调控的重要方法,剪接位点的准确识别是基因识别的关键问题,本论文围绕选择性剪接位点的识别这一重要问题展开研究。   首先,建立了选择性剪
人耳检测是指从那些包含人耳的图片或视频中准确的判断出人耳所在位置的过程。目前对于人耳检测的研究还处于起步阶段,很多检测和定位的方法往往要借鉴于人脸检测,但人耳同人
随着社会的发展,人们对居住环境的要求也越来越高,科技在为人类提供舒适的环境同时也消耗着巨大的能源。我国是建筑大国,而其中绝大部分是高能耗建筑,建筑能耗已经占到社会总
当水面艇高速航行时,仅有调节其推进速度和操纵船艏向两种方式来实现水面滑行艇的运动姿态控制。当无人艇高速航行时,输入量只有两个,即艏向的推力和推进器产生的转船力矩。
实际应用中,对铁磁材料构件实施应力检测是很重要的安全措施。相对其它常见的无损应力检测方法,巴克豪森噪声应力检测技术是上世纪八九十年代发展起来的、较新颖独特的一种无
钢铁产品广泛应用于建筑、电器、轮船、航天等行业,板带材是重要的钢铁产品之一。随着我国经济的繁荣发展,许多行业对板带材质量的要求变得愈加严格,高质量的带钢拥有很大的
生产调度是生产管理中的一个核心问题,其实质是合理地利用有限的资源来完成生产任务分配,以达到一个或多个性能指标的组合优化问题。研究生产调度问题对实施调度的具体生产对
随着控制技术与网络信息技术的不断融合,网络化控制系统(Networked Control Systems, NCS)已经应用于智能交通控制、楼宇自动化和航天器等许多领域。它的优点有可以资源共享,
在大规模复杂的现代生产系统中,如何经营管理、组织生产成为决策者关注的重点。车间调度是生产调度的重要组成部分,合理的车间调度不仅可以提高生产效率,降低生产成本,还可以为车间外部的活动计划提供准确的相关信息。对车间调度的研究成果不仅可以指导实际生产,还可以推广到其他涉及资源分配的领域。因此,对车间调度问题的研究具有重大的理论意义和现实意义。混合流水车间调度问题是一类重要的车间调度问题,在实际生产中有广