計算機控制系統(tǒng)第六章-文庫吧資料
2025-05-18 16:14本頁面
【正文】 y(k) + L2 L1 ?PI調(diào)節(jié)器 圖 2 最優(yōu)估計器 控制對象 )(?kx()wk基于二次型性能指標(biāo)函數(shù)設(shè)計調(diào)節(jié)系統(tǒng) PI控制器步驟如下： （ 1）按式（ 23）組成矩陣 ； （ 2）給定二次型性能指標(biāo)函數(shù)，并合適地給定加權(quán)矩陣 Q1， Q2； （ 3）針對狀態(tài)方程式（ 22），按最優(yōu)控制設(shè)計出控制規(guī)律 ； （ 4）選擇最優(yōu)估計器的類型（預(yù)報估計器，現(xiàn)時估計器）； （ 5）應(yīng)用 Kalman 濾波公式計算出最優(yōu)估計器增益矩陣 K ； （ 6）按圖 2的結(jié)構(gòu)圖組成 PI調(diào)節(jié)器。 ? ?GF ,? ?DF ,式（ 22）和（ 24）是標(biāo)準(zhǔn)的最優(yōu)調(diào)節(jié)器問題，根據(jù)定理 1可以求得： )()( kLzku ???? ? FSGGSGQL TT 12 ???? ? ? ? LQLQLGFSLGFS TT 21 ?????（ 25） （ 26） （ 27） 由式（ 25）得到 )()()()( 21 kxLkyLkLzku ???????其中 ? ?21 LLL ?是相應(yīng)的分塊矩陣。 1?k 0)( ?? k?對式（ 16）兩邊取差分得到： 1 )()()1( ??????? kkuGkxFkx（ 22） （ 19） )1()1( ????? kxCky （ 20） 令 ???????? )( )()( kx kykz，結(jié)合式（ 19）（ 21），得到關(guān)于 z(k)的狀態(tài)方程： )()()()1( kuCGkxCFkyky ??????即： （ 21） )()()1( kuGkzFkz ????其中： ?????????????? GCGGFCFIF 0（ 23） 設(shè)取二次型性能指標(biāo)為： （ 24） ???????121 )]()()()([kTT kuQkukzQkzJ其中 Q1 是非負(fù)定對稱陣， Q2 是正定對稱陣。 解決方法： 控制規(guī)律中引入積分作用，設(shè)計成 PI控制器。 二、積分控制的引入（ PI 控制器的設(shè)計） 問題的提出： 前面所設(shè)計的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制器（ r(k)=0）， 其目的在于使系統(tǒng)從非零 的初始條件回到零狀態(tài)時具有滿意的響應(yīng)性能，即所設(shè)計的系統(tǒng)對脈沖型干 擾具有很好的抑制作用，但對于階躍或常值干擾，將具有穩(wěn)態(tài)誤差。 )(zc?由上節(jié)公式（ 9）（ 12）得到 ?( ) ( ) ( ) ( ) ( | 1 ) ( ) ( ) [ ( 1 ) ( 1 ) ] ( ) ( ) ( 1 ) ( ) ( 1 ) ( )x k x k x kI KC x k k Kw kI KC F x k k Kw kF KCF x k I KC k Kw k????? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?（ 15） 顯然 為狀態(tài)估計器的極點。
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