有限频域控制论文-于宁波,邹武林

有限频域控制论文-于宁波,邹武林

导读:本文包含了有限频域控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:人机交互,串联弹性驱动,阻抗匹配,频域分析

有限频域控制论文文献综述

于宁波,邹武林[1](2019)在《有限频域约束下串联弹性驱动器的刚度控制》一文中研究指出工程实际中的被控对象都具有明显的有限频域特性,但目前的物理人机交互研究大多是针对全频域性能指标来设计阻抗控制器,由此得到的控制器往往失之保守.本文针对绳牵引串联弹性驱动下的人机物理交互问题,采用有限频域性能约束方法来提升系统在设定频段的刚度控制性能.首先,分析绳牵引串联弹性驱动的刚度控制目标并将其转化成有限频域性能约束下的H∞控制问题.其次,根据广义Kalman-Yakubovich-Popov (KYP)引理,将有限频域性能约束转化成矩阵不等式条件,进而分解变换成有关全信息控制器和待求的静态输出反馈控制器的条件.然后,求解出一个满足条件的全信息控制器,并迭代优化得到输出反馈控制器.仿真和实验结果都表明,本文方法在设定频段取得了更加精确的刚度控制效果.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2019年05期)

王兴野,张进秋,刘义乐,毕占东,李国强[2](2019)在《一种改进的有限频域状态反馈H_∞控制方法研究》一文中研究指出以广义KYP引理为基础,提出并理论推导了一种改进的有限频域状态反馈H_∞控制方法,控制所需参数更少。以某四分之一主动悬架系统为研究对象,以提高人体最为敏感的4~8 Hz频域范围内的振动控制效果为目标,应用该方法为其设计了有限频域状态反馈H_∞控制器。最后,通过随机激励仿真对控制器的控制效果进行了验证。仿真结果表明:与被动无控制状态相比,全频域和有限频域状态反馈H_∞控制下车体加速度均方根值分别降低了28.16%和65.23%,对数据的频域分析表明,改进的有限频域状态反馈H_∞控制器能够在满足控制约束的条件下更好的抑制4~8Hz频域范围内的振动。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年05期)

张进秋,王兴野,贾进峰,孙宜权,李欣[3](2018)在《主动悬架有限频域H_∞时滞控制参数影响分析及优化》一文中研究指出基于线性矩阵不等式的方法,设计了考虑控制输入时滞的有限频域H_∞控制算法。在该算法设计中,以提高车辆乘坐舒适性、降低车体加速度为控制目标,以悬架动行程小于最大许用行程、车轮与地面始终保持良好接触、作动器出力小于其最大出力为控制的3个约束条件,分析了控制参数对求解结果的影响。针对控制参数经验取值难以得到控制的最优解,且不同时滞条件下参数取值不具有通用性的问题,提出了基于遗传算法的优化设计方法,并对求解得到的控制算法性能进行了仿真分析。结果表明:基于遗传算法优化设计并考虑了控制时滞的有限频域H_∞控制算法,能够有效地降低时滞对控制的影响,提高车辆在4~8 Hz频域范围内的乘坐舒适性,且控制效果明显优于依靠经验设计的控制算法和未考虑控制输入时滞的控制算法。(本文来源于《兵工学报》期刊2018年09期)

樊谦[4](2018)在《有限频域的一类非线性多智能体系统故障估计及主动悬架系统可靠性控制研究》一文中研究指出基于鲁棒可靠性算法的故障估计和可靠性控制的研究在近些年来引起了广泛的关注。然而,噪声和扰动的存在,可能会对故障估计系统与可靠性控制系统造成很大的影响,甚至导致错误报警。在提高系统的稳定性和鲁棒性的同时,也需要及时检测和估计出系统的故障,以便能做出合适的处理,避免意外事故的发生。本文以鲁棒为性能指标,在全频域和有限频域内研究Lipschitz非线性多智能体的故障估计观测器设计方法,以及在有限频域内研究主动悬架线性变参(LPV)系统的可靠性控制器的设计方法,主要研究内容如下:(1)针对Lipschitz非线性多智能体系统发生故障的情况,分别在全频域和有限频域内设计故障估计观测器。首先,根据有向通讯拓扑图中智能体之间信息传递的关系,定义相对输出估计误差,设计自适应故障估计观测器,联合原系统状态方程,得到观测器误差系统,使用极点配置的方法将观测器误差系统的极点配置在一定的圆盘区域内。然后,在使用Lyapunov方法和矩阵不等式方法推导全频域故障估计观测器的H_∞性能指标条件的过程中,利用Lipschitz函数的相关性质,结合Schur补引理,得到满足H_∞性能指标的的充分条件。其次,考虑到外界扰动和故障信号经常处于有限频域范围,根据定义的有限频域鲁棒性能指标以及迹的相关性质,得到了有限频域内满足鲁棒性能指标的充分条件。最后,仿真结果表明,有限频域故障估计观测器比全频域故障估计观测器具有更好的鲁棒性能指标g,减少了设计的保守性。(2)针对主动悬架LPV系统执行器发生故障的情况,在有限频域内研究了鲁棒可靠性状态反馈控制器的设计方法。首先,在考虑阻尼系数发生变化的情况下,建立了主动悬架系统模型。然后,根据generalized Kalman-Yakubovich-Popov(GKYP)引理和投影引理得到了状态反馈控制器存在的稳定性条件和鲁棒性条件,该条件能保证主动悬架系统在有限频域内满足鲁棒性能指标,而且无论执行器是否发生故障,该系统都能稳定地运行。最后,通过Matlab仿真验证了所设计的鲁棒可靠性状态反馈控制器的有效性。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2018-09-01)

杨登明[5](2017)在《有限频域范围迭代学习容错控制研究》一文中研究指出工程系统会存在许多跟踪期望轨迹的问题,为解决此类的问题,许多的学者做了大量的研究,迭代学习控制也是其中被提出的一种解决方案。迭代学习控制适用于重复操作的工业控制过程,是智能控制领域的分支。系统在运行的时候不可避免的会发生各种故障,而故障的发生有时也会在特定的频域范围内。因此,针对特定频域的故障重复控制系统,迭代学习容错控制器是很好的一种选择,可以维持系统比较理想的性能。本文结合重复过程控制的稳定性理论,针对故障重复系统,在有限频域范围设计迭代学习容错控制器,利用线性矩阵不等式(LMI)技术分析重复系统的单调收敛条件,并且求出控制器参数。本文的研究内容如下(1)针对执行器故障线性离散重复过程,设计一种有限频率范围的迭代学习容错控制器。以LMI形式分别给出基于Kalman–Yakubovich–Popov(KYP)引理的全频、分频区域重复控制系统稳定的充分条件,同时保证了故障系统在时域和频域范围内的容错性能,重复注塑过程的注射速度控制仿真验证了分频控制算法的有效性。(2)对于执行器故障离散重复过程的系统稳定问题,设计一种有限频率范围的动态迭代学习容错控制算法。定义故障系数矩阵,输出跟踪系统以及动态迭代学习控制律,然后给出等价重复过程模型,沿故障系统的时间轴以及批次轴设计动态迭代学习被动容错控制器,基于KYP引理,给出系统稳定的充分条件,多轴桁架式机器人控制仿真验证了频域控制算法的有效性。(3)研究一类具有执行器故障以及状态时滞的线性离散系统的迭代学习容错控制问题。设计一种有限频域的迭代学习容错控制算法,借助于KYP引理,得出重复控制系统稳定的充分条件,保证故障系统在频域范围内的容错性能。重复注塑过程注塑速度过程仿真验证了设计的算法有效性和可行性。(本文来源于《江南大学》期刊2017-06-01)

陈长征,王刚,于慎波[6](2016)在《含输入时滞的电动汽车悬架系统有限频域振动控制的研究》一文中研究指出由于轮毂电机驱动的电动汽车的驱动系统安装在轮毂处,使得汽车悬架系统簧下质量增加,造成舒适性变差及电机轴承磨损严重等问题。基于上述现象,并综合考虑控制回路的输入时滞及参数摄动因素,研究了该类悬架系统的有限频域动态输出反馈振动控制策略。对比于传统的时滞全频域的H∞控制方法,该方法能在人体对振动较为敏感的频段内取得更好的干扰衰减,同时也能保证相关的时域硬约束。为了降低车身加速度在非簧载模态频率处的奇异值,并减少传递到电机轴承上的力,考虑将动力吸振器(DVA)安装在电机轴承座上。通过Lyapunov-Krasovskii泛函及广义KYP引理,以线性矩阵不等式的形式推导出基于动态输出反馈的控制准则。最后,通过一个数值实例验证该方法在频域及时域的有效性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2016年11期)

李焕焕[7](2016)在《基于有限频域研究分数阶系统H_∞综合控制问题》一文中研究指出近年来.由于现代控制系统规模越来越大.以及系统工作频率范围越来越精确.基于有限频域的模型降阶问题引起了众多学者的关注.并成为控制理论中的热点问题.目前.关于整数阶系统有限频域模型降阶问题已有文献做出相关研究.而关于分数阶系统在有限频域的模型降阶问题尚未有相应的研究.因此.本文针对分数阶系统在有限频域的模型降阶问题以及静态输出反馈控制器的设计问题展开研究.具体工作有:1.基于有限频域研究分数阶系统H∞模型降阶问题.首先.通过矩阵运算.对误差系统进行等价变形.使得待设计的矩阵与已知参数矩阵分离.其次.基于分数阶系统的GKYP引理.以线性矩阵不等式的形式给出了误差系统有界实引理的等价描述.并在此基础上.给出分数阶系统在高频域.中频域和低频域上H∞降阶模型存在的充要条件.然后.利用合同变换的方法给出降阶模型的设计方法最后.利用迭代算法。并通过数值例证验证了设计方法的有效性。2.基于有限频域研究分数阶系统H∞静态输出反馈控制器的设计问题.首先.基于分数阶系统的GKYP引理.以线性矩阵不等式的形式给出了闭环系统有界实引理的等价描述.并在此基础上.给出分数阶系统在高频域.中频域和低频域上H∞静态输出反馈控制器存在的充要条件.其次,利用合同变换的方法给出静态输出反馈控制器的设计方法.最后.利用迭代算法.并通过数值例证验证了设计方法的有效性。(本文来源于《山西师范大学》期刊2016-03-20)

王刚,陈长征,于慎波[8](2015)在《含路面预瞄信息的车辆主动悬架有限频域多目标控制》一文中研究指出提出了一种考虑路面预瞄信息的有限频域线性变参数控制器设计方法,并将其应用于时变速度下的车辆悬架多目标控制。在控制器设计中,首先,利用Padé近似的方法处理一定距离内的路面预瞄信息,将车辆悬架系统增广为含速度信息的状态空间方程。其次,采用多胞形结构描述车辆前进速度的时变性。考虑到人体对4~8 Hz范围内的振动加速度较为敏感,且路面干扰仅发生在有限频段内,传统的全频域H∞控制方法并不能取得最优性能。以车身垂直加速度的有限频域H∞范数为优化性能指标,使其在路面干扰下的能量增益在关心频段内达到最小,同时考虑相关的时域约束条件。最后,通过数值实例验证了所提方法的有效性,对比于传统的全频域方法及无路面预瞄的控制方法,该方法能在时域约束条件得到满足的同时,有效地提高车辆的舒适性。(本文来源于《农业机械学报》期刊2015年12期)

孙维超[9](2009)在《汽车悬架系统的有限频域控制与采样控制》一文中研究指出由于和汽车的整体性能密切相关,汽车主动悬架系统一直是近年来的研究热点。本文针对汽车主动悬架系统控制中的两个热点问题――有限频域控制问题和数字采样控制问题进行了研究,提出了相应的控制器设计方法。在有限频域H∞控制中,有别于现有的汽车悬架系统H∞控制方法在全频域下进行扰动衰减,本文的控制器设计方法可以实现在有限频域下的扰动抑制,使振动在人体所敏感的频率范围内被最大程度衰减。通过使用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理,从扰动到控制输出的H∞范数在关心的频域范围内被最小化,进而改善驾驶舒适度。同全频方法相比较,有限频域方法在特定的频域内可以更加有效的进行控制,与此同时,悬架设计中的一些必要的时域约束也都可以得到保证。状态反馈控制可以很好的对系统实现控制,结合广义KYP引理,本文首先给出了有限频域下的状态反馈控制器设计方法,针对汽车悬架系统的有限频域特性进行了H∞控制。状态反馈控制是以所有的状态变量均是可测量为前提的,这在实际中往往不容易达到,为了适应实际情况,本文针对状态的不完全可测量情况又提出了有限频域下的动态输出反馈控制器设计方法,并借用四分之一主动悬架系统模型,分别了对状态反馈闭环系统和输出反馈闭环系统进行时域和频域的仿真验证,仿真结果验证了控制器设计的有效性。数字采样控制问题是汽车悬架系统控制中的另外一个难点问题,它的控制难点在于系统中同时包含连续时间信号和离散时间信号,传统的控制方法往往十分受限。本文通过使用一种输入时滞的方法,将采样悬架系统转化为带有时滞的连续时间系统,这种转化包含有不可导的时变时滞,最后,控制器设计被转化为一个带有线性矩阵不等式(LMI)约束的凸优化问题进行求解,为了满足车辆行驶中的参量变化,我们进一步设计了鲁棒控制器。仿真结果验证了控制器设计的有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01)

有限频域控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以广义KYP引理为基础,提出并理论推导了一种改进的有限频域状态反馈H_∞控制方法,控制所需参数更少。以某四分之一主动悬架系统为研究对象,以提高人体最为敏感的4~8 Hz频域范围内的振动控制效果为目标,应用该方法为其设计了有限频域状态反馈H_∞控制器。最后,通过随机激励仿真对控制器的控制效果进行了验证。仿真结果表明:与被动无控制状态相比,全频域和有限频域状态反馈H_∞控制下车体加速度均方根值分别降低了28.16%和65.23%,对数据的频域分析表明,改进的有限频域状态反馈H_∞控制器能够在满足控制约束的条件下更好的抑制4~8Hz频域范围内的振动。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

有限频域控制论文参考文献

[1].于宁波,邹武林.有限频域约束下串联弹性驱动器的刚度控制[J].控制理论与应用.2019

[2].王兴野,张进秋,刘义乐,毕占东,李国强.一种改进的有限频域状态反馈H_∞控制方法研究[J].振动与冲击.2019

[3].张进秋,王兴野,贾进峰,孙宜权,李欣.主动悬架有限频域H_∞时滞控制参数影响分析及优化[J].兵工学报.2018

[4].樊谦.有限频域的一类非线性多智能体系统故障估计及主动悬架系统可靠性控制研究[D].武汉科技大学.2018

[5].杨登明.有限频域范围迭代学习容错控制研究[D].江南大学.2017

[6].陈长征,王刚,于慎波.含输入时滞的电动汽车悬架系统有限频域振动控制的研究[J].振动与冲击.2016

[7].李焕焕.基于有限频域研究分数阶系统H_∞综合控制问题[D].山西师范大学.2016

[8].王刚,陈长征,于慎波.含路面预瞄信息的车辆主动悬架有限频域多目标控制[J].农业机械学报.2015

[9].孙维超.汽车悬架系统的有限频域控制与采样控制[D].哈尔滨工业大学.2009

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