基于回路成形的控制器设计

本论文的主要内容之一是提出选择加权函数的新方法来设计H∞回路成形鲁棒控制器,之二是对回路成形方法与结构化奇异值μ结合设计的μ回路成形控制器和H∞回路成形控制器二者的加权函数之间的关系给出分析。在本文中,首先针对非结构不确定性扰动,介绍了SISO回路成形的设计概念,它利用小增益理论来达到系统鲁棒稳定,并推导出开回路函数L(GK)与系统的鲁棒性能和鲁棒稳定之间的关系,从这些概念又延伸到H∞回路成形法。对于H∞回路成形法,我们介绍了互质因子框架下的鲁棒稳定问题及原理。回路成形的控制原理主要是在系统稳定和性能之间做出取舍,而通过加权函数的选择能使系统符合我们所要的性能需求,所以在H∞回路成形法的框架下,我们针对MIMO系统提出一种选择加权函数的新方法来设计H∞回路成形控制器,并把利用新方法的设计结果与文献的结果作比较。然后,针对结构化不确定性扰动,我们介绍了结构化奇异值μ的原理和方法,以及将它与回路成形法相结合,设计出μ回路成形控制器,来处理H∞回路成形法所不能解决的结构化扰动问题,在此基础上对两种回路成形法的加权函数之间的关系作出了分析。