計算機控制系統(tǒng)第四章(1)-wenkub
2023-05-21 16:14:22 本頁面
【正文】 ku ??)](?)([)()(?)1(? kxCkyKkGukxFkx ????? （ 2） 控制規(guī)律： )(?)( kxLku ?? （ 3） 求閉環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)方程。 若測量輸出存在誤差或測量噪聲，則狀態(tài)重構(gòu)的跟隨速度越快，測量誤差 對系統(tǒng)的影響也越大。 根據(jù)給定的觀測器極點及所選定的觀測器類型計算增益矩陣 K。選觀測器所對應(yīng)的極點為： )( ,1 ?? ?e?從而得到觀測器的特征方程為： 0 0 6 )()( 22 ????? zzzze?從而得到： ?????????????????????10)( 12CFCFFKe? 跟蹤系統(tǒng)設(shè)計 一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)與跟蹤系統(tǒng) 控制器 控制對象 u(k) y(k) 圖 1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 控制對象： ???????)()()()()1(kCxkykGukFxkx（ 1） ????????????????)(?)()()(?)( )](?)([)()(?)1(?kxLkukKykxKCGLFkxCkyKkGukxFkx控制器方程： （預(yù)報觀測器） （ 2） 控制器 控制對象 u(k) y(k) 圖 2 跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計路線： r(k) 用設(shè)計調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方法，按極點配置設(shè)計觀測器和控制規(guī)律，保證 系統(tǒng)具有滿意的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)性能； 在控制器內(nèi)以適當(dāng)?shù)姆绞揭雲(yún)⒖驾斎耄允瓜到y(tǒng)具有滿意的跟蹤 性能和穩(wěn)態(tài)精度。 ????????????)()(?)()()()(?)()1(?kNrkxLkukMrkKykxKCGLFkx引入?yún)⒖驾斎?r(k)后控制器的形式，即式（ 3）： )(?kx 該方式?jīng)]有改變 的含義，即為系統(tǒng)狀態(tài) x(k)的狀態(tài)重構(gòu)，某些情況 下可以通過 的某些分量來監(jiān)視實際系統(tǒng)的狀態(tài)。 方式 2中，要求控制器方程中只出現(xiàn)誤差項，由（ 3）式得到： )()()( kykrke ??KMN ??? ,0 （ 13） ??????????)(?)()()(?)()1(?kxLkukKekxKCGLFkx于是，控制器的方程變?yōu)椋? （ 14） 控制器 控制對象 + _ r(k) e(k) y(k) 圖 3 僅用誤差控制的跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 u(k) 此即為利用誤差進(jìn)行控制的形式。 閉環(huán)零點越接近 z=1， 越大， 小，但超調(diào)量增大。 亦即根據(jù) D1(z)零點配置，求出 。 )(~kx四、根據(jù)靜態(tài)增益選擇 N（ 方式 1和方式 3） 解決方案：根據(jù)對閉環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)增益的要求來確定 N。 GM ?0 , ??? NKMM五、一般控制器結(jié)構(gòu)時 M和 N的選擇 問題：以上只是對于采用預(yù)報觀測器結(jié)構(gòu)形式的控制器時 M和 N的選擇，對于 一般結(jié)構(gòu)的控制器，如何引入?yún)⒖驾斎爰斑x擇相應(yīng)的 M和 N？ 一般結(jié)構(gòu)控制器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)方程： ??????????)()()()()()()()1(kNrkyDkxCkukMrkyGkxFkxccccccc（ 34） 對于具有預(yù)報觀測器的控制器： ??????????)(?)()](?)([)()(?)1(?kxLkukxCkyKkGukxFkx（ 35） 其對應(yīng)關(guān)系為： ???????????)()(? ,0 , ,kxkxDLCKGKCGLFFccccc（ 36） 對于具有現(xiàn)時觀測器的控制器： ?????????????????)(?)()]1()1([)1()1(?)()(?)1(kxLkukxCkyKkxkxkGukxFkx（ 37） 令 )1()1(?)1( ????? kKykxkxc，則對應(yīng)關(guān)系為： ?????????????)()()(? , , ),)((kKykxkxLKDLCKFGGLFKCIFcccccc（ 38） 對于具有降階觀測器的控制器： ?????????????????)(?)()()](?)()()1([ )()()(?)1(?kxLkxLkukxFkuGkxFkxKkuGkxFkxFkxbbaababaaaaabababbbb（ 39） 其對應(yīng)關(guān)系為： ???????????????????????)()()(? ,kKykxkxLKLDLCKFLKGKFLGFGKFLKGLGFFcbabcbccaaaaabbacabbabbbbc（ 40） 根據(jù)一般結(jié)構(gòu)控制器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)方
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