計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第5章現(xiàn)代控制技術(shù)-wenkub
2023-05-25 22:27:01 本頁面
【正文】 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖 調(diào)節(jié)系統(tǒng) (r(k)=0)中控制器的結(jié)構(gòu) 按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)控制規(guī)律 )()( kk Lxu ??設(shè)計(jì)出反饋控制規(guī)律 L，以使閉環(huán)系統(tǒng)具有所需要的極點(diǎn)配置。在現(xiàn)代理論中，用狀態(tài)空間模型來設(shè)計(jì)和分析多輸入多輸出系統(tǒng)，便于計(jì)算機(jī)求解，同時(shí)也為多變量系統(tǒng)的分析研究提供了有力的工具。 采用狀態(tài)空間的輸出反饋設(shè)計(jì) 設(shè)線性定常系統(tǒng)被控對(duì)象的連續(xù)狀態(tài)方程為 ????????? ?)()()()()()()( 00ttttttt ttCxyxxBuAxx 采用狀態(tài)空間的輸出反饋設(shè)計(jì)法的目的是：利用狀態(tài)空間表達(dá)式，設(shè)計(jì)出數(shù)字控制器 D(z)，使得多變量計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)滿足所需要的性能指標(biāo)，即在控制器 D(z)的作用下，系統(tǒng)輸出 y(t)經(jīng)過 N次采樣 (N拍 )后，跟蹤參考輸入函數(shù) r(t)的瞬變響應(yīng)時(shí)間為最小。 )()()1( kk xGLFx ??? 按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器 設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器，根據(jù)所量測(cè)的輸出 y(k)和 u(k)重構(gòu)全部狀態(tài) 。 圖 5． 6 預(yù)報(bào)觀測(cè)器 KCFI ??? zz )(?對(duì)于單輸入單輸出系統(tǒng)，通過比較上式兩邊 Z的同次冪的系數(shù)，可求得 K中 n個(gè)未知數(shù) 。 (2)設(shè)計(jì)現(xiàn)時(shí)預(yù)測(cè)器，并將觀測(cè)器特征方程的兩個(gè)極點(diǎn)配置在 z1,2=。 (2)按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋控制規(guī)律，計(jì)算 L。如果量測(cè)輸出中無大的誤差或噪聲，則可考慮觀測(cè)器極點(diǎn)都設(shè)置在 Z平面的原點(diǎn)。 )0)(( ?kr LQ最優(yōu)控制器設(shè)計(jì) ? ?? ??? NT TTT uQuxQxxQx 0 210 )()()()()()( dtttttNTNTJ)t()k( Lxu ?? 2．二次型性能指標(biāo)函數(shù)的離散化 ? ?? ??????1021210 )()()()(2)()()()(NkTTTT uQuuQxxQxxQx kkkkkkNNJ其中 ?? T AttA T0 11 dteeBdt)de(e0 0112 ??????? ? ?T t AtA T ??TQBQBQ T t At AT T 20 0102 dt)de()de( ???????? ? ?? ?? ??3．最優(yōu)控制規(guī)律計(jì)算 )()()( kkk xLu ??? ? ? ?TTT QFS
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