【摘要】:在右互质分解的控制器设计过程中,控制器R可以直接实现,但是对于控制器S很难保证其进行实时控制,因为S中存在微分环节[5]。跟踪控制系统设计满足条件式,M为跟踪控制器。根据右互质分解设计图2-7可以得到图5-9的等效形式。
对于本次课题研究中所建立的非线性控制系统,运用前文介绍的算子理论和数学建模对其进行右分解,对于式(5-6)中有非线性微分环节,对其解析解难以求解,用公式P=ND-1难以对其分解,因此模型我们可以描述为:
对上式进行右分解得到式(5-8):
即
由Bezout恒等式(5-5)我们可以得到控制器R和S:
即通过以上设计得到恒等式:
其中,B为设计的一个常量,可以对系统进行微调使其达到稳定的调节控制器。在右互质分解的控制器设计过程中,控制器R可以直接实现,但是对于控制器S很难保证其进行实时控制,因为S中存在微分环节[5]。
在本章研究中,微分环节的处理参照文献[5]中处理方法,微分函数表示为:
式中:T——时间常量。(www.daowen.com)
因此控制器S用下式近似替代:
由于该替代存在一定的误差,因此在实际控制中,不确定部分ΔS计算结果如下:
对于不确定部分ΔS在条件式(5-11)情况下,该非线性液位控制系统是鲁棒稳定的。即下式假设成立
鲁棒稳定性的条件满足,由此可以证明该非线性系统在外部扰动情况下是鲁棒稳定的。跟踪控制系统设计满足条件式(5-13),M为跟踪控制器。
根据右互质分解设计图2-7可以得到图5-9的等效形式。
图5-9 图2-7等效图
控制器M设计如式(5-16)所示:
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