论文摘要
国际军事实力的竞争要求武器系统性能不断提高,计算机技术、电子技术等技术的进步和控制理论的发展使这种要求的实现成为可能。本学位论文就是将一种新型控制策略—鲁棒控制理论应用于压制武器(火炮)随动系统的研究。压制武器(火炮)随动系统往往含有未建模动态等不确定性,难以建立其精确的数学模型,鲁棒控制是分析和综合系统不确定性及鲁棒性的理论,它能有效处理系统中的不确定性。本文首先讨论鲁棒辨识问题,因为它是建立适合于鲁棒控制形式要求的数学模型的基础。然后分两步研究基于遗传算法的混合H2/H∞鲁棒控制器设计方法,第一步应用线性矩阵不等式方法得到在区域极点配置约束下以H∞范数界值γ为参数的一组次优H∞控制器;第二步应用遗传算法对得到的控制器组进行H2性能优化,从而得到鲁棒稳定性强且满足系统性能要求的混合H2/H∞状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计方法。最后,应用前述方法设计出压制武器(火炮)随动系统的控制器并进行MATLAB仿真及台架实验验证文中提出的控制策略的可行性。
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摘要Abstract1 绪论1.1 鲁棒控制理论概述∞鲁棒控制理论'>1.2 H∞鲁棒控制理论1.3 系统辨识简介1.4 压制武器(火炮)随动系统控制问题简介1.5 本文研究意义与内容2 压制武器(火炮)随动系统硬件组成2.1 随动系统简介2.2 随动系统主要组成模块2.2.1 控制计算机2.2.2 数据采集卡2.2.3 伺服放大器2.2.4 自控变频同步电机调速系统2.2.5 永磁交流同步伺服电动机2.2.6 位置检测元件3 系统辨识3.1 经典辨识简介3.2 现代辨识∞鲁棒辨识简介'>3.2.1 H∞鲁棒辨识简介∞鲁棒辨识过程'>3.2.2 H∞鲁棒辨识过程3.2.3 鲁棒辨识的误差限3.2.4 鲁棒辨识模型检验4 区域极点配置4.1 LMI域及其D-稳定性4.2 鲁棒D-稳定性4.2.1 鲁棒D-稳定和二次D-稳定的定义4.2.2 非结构不确定性下二次D-稳定的条件4.2.3 非结构不确定性下LMI域交集的二次稳定4.2.4 结构不确定性下LMI域的鲁棒稳定4.3 输出反馈综合∞控制器设计'>5 含有区域极点配置约束的混合H2/H∞控制器设计2/H∞反馈控制思想'>5.1 混合H2/H∞反馈控制思想5.2 设计指标的LMI描述5.2.1 区域极点配置约束指标∞性能指标'>5.2.2 H∞性能指标2性能指标'>5.2.3 H2性能指标∞反馈控制器设计'>5.3 含有极点配置约束的H∞反馈控制器设计∞状态反馈控制器设计'>5.3.1 H∞状态反馈控制器设计∞输出反馈控制器设计'>5.3.2 H∞输出反馈控制器设计5.4 基于遗传算法优化 HZ性能指标5.4.1 遗传算法简介5.4.2 遗传算法的一般操作步骤5.4.3 基于遗传算法的控制器优化6 随动系统鲁棒控制器设计及实验6.1 压制武器(火炮)随动系统模型6.2 随动系统状态反馈控制器设计6.3 随动系统输出反馈控制器设计6.4 系统台架实验7 结束语致谢参考文献
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标签:随动系统论文; 线性矩阵不等式论文; 鲁棒控制论文;