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申请/专利权人:中国科学院光电技术研究所
摘要:本发明公开了一种基于李亚普诺夫和多模型理论的LQR‑LMI高型控制器设计方法,将高型控制回路中控制器设计问题简化为一个凸约束问题,用于实现系统更高的跟踪精度以及更强的抗干扰能力。同时,在高型控制回路控制器设计中考虑了控制信号的输入幅值、闭环系统极点位置、外部干扰抑制以及内部参数摄动等多种约束问题,采用线性矩阵不等式方法LMI有效求解。本发明中针对系统内部参数摄动采用多模型理论对不确定性进行表征,针对外部干扰采用H2H∞控制理论对干扰进行表征。
主权项:1.一种基于李亚普诺夫和多模型理论的LQR-LMI的高型控制器设计方法,其特征在于:其具体实施步骤如下:步骤1:将高型控制回路中控制器设计问题简化为一个凸约束问题;步骤2:在高型控制回路控制器设计中考虑控制信号的输入幅值、闭环系统极点位置多种实际需求,并将其表述为LQR成本、区域极点约束;步骤3:针对系统内部参数摄动采用多模型理论对不确定性进行表征,针对外部干扰采用H2H∞控制理论对干扰进行表征;步骤4:确定上述高型控制回路中Ai,Bi,C∞,D∞1,D∞2,C2,D21i=1,2……Nm相关参数;步骤5:选择合适的λ、LQR性能指标的上界值控制器ut最大输入幅值、指定标量γ∞、系统闭环极点α、系统闭环极点β、系统初始状态x0、以及加权矩阵Q>0,R>0;步骤6:通过求解线性不等式1.7、1.8、1.13、1.14、1.15、1.16,求解最优解矩阵Y和对称正定矩阵 其中,对称正定矩阵矩阵K为控制器反馈增益,矩阵P满足P>0且P=PT;为指定LQR性能指标的上界值;umax为控制信号的最大输入幅值;步骤7:通过公式1.17求解相关控制回路中控制器反馈增益;
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百度查询: 中国科学院光电技术研究所 基于李亚普诺夫和多模型理论的LQR-LMI高型控制器设计方法
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