理论教育 基于鲁棒右互质分解和PI控制的跟踪控制技术

基于鲁棒右互质分解和PI控制的跟踪控制技术

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:对应图2-5基于演算子理论的非线性反馈控制系统可以保证系统的鲁棒稳定,但是不能保证跟踪,另外根据式可知,设计精准的跟踪控制器是不可能的。因此,为了能够跟踪给定输入,在系统滑模鲁棒稳定的基础上,设计了外环PI控制器,如图3-1所示,实现精确跟踪控制,并用算子理论证明了该方法的可行性。因此,参考信号r和误差信号的联系是在线性空间。定义1指出)=0,并且有唯一解,那么模型的输出则有界,进而(I+是存在的。

基于鲁棒右互质分解和PI控制的跟踪控制技术

对应图2-5基于演算子理论的非线性反馈控制系统可以保证系统的鲁棒稳定,但是不能保证跟踪,另外根据式(2-14)可知,设计精准的跟踪控制器是不可能的。因此,为了能够跟踪给定输入,在系统滑模鲁棒稳定的基础上,设计了外环PI控制器,如图3-1所示,实现精确跟踪控制,并用算子理论证明了该方法的可行性。其中代表图2-5鲁棒稳定系统[1~3]

误差信号,算子是Y到Y的映射。因此,参考信号r和误差信号的联系是在线性空间。指数迭代理论条件之一得到满足,进而设计控制器,开环控制系统等效PT为外加一个积分器,如图3-2所示,并满足以下条件:

图3-1 跟踪控制系统

图3-2 图3-1的等效框图

(1)对所有的t∈[0,T],C是稳定的,当r>0,T≥t≥t1≥0,有PT(r)≥K1≥0。

(2)=0。

(3)在所有属于空间Ys的x,y,并且t∈[0,T]h是任意常数,从输入r到输出y,定义一个算子反馈方程为。指数迭代理论概括为,如定义1所述:

3.1.1 定义1

在t∈[0,T],反馈控制方程)在所有算子都是自身映射的Banach空间中,对于拥有唯一的解。条件(2)和(3)满足,模型输出有界。(www.daowen.com)

定义1指出)=0,并且有唯一解,那么模型的输出则有界,进而(I+是存在的。

3.1.2 定义2

当T≥t足够大时,误差信号即y(t)-r(t)可以任意小。

证明:

因为I为恒等算子,取I(r)=r,有:

当T≥t≥t1≥0,有PT(r)≥K1≥0。得到:

当T≥t,通过取T可以使得任意小。进而,任意小。最终y(t)-r(t)任意小。

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