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《動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)滯輸出反饋控制及其應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、ClassifiedIndex:O232，O327U.D.C.:681.513.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTIMEDELAYOUTPUTFEEDBACKCONTROLOFDYNAMICSYSTEMANDITSAPPLICATIONCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation:DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：ChenMinProf.DengqingCaoM
2、asterofEngineeringGeneralandFundamentalMechanicsSchoolofAstronauticsJuly,2007HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)控制需根據(jù)一定的控制算法來(lái)采集結(jié)構(gòu)響應(yīng)、做出控制決策、傳遞信息并調(diào)節(jié)作動(dòng)器的參數(shù)。這樣的控制鏈?zhǔn)沟媒Y(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制系統(tǒng)不可避免地存在時(shí)滯。大型動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)控制的另一個(gè)重要問(wèn)題是狀態(tài)變量的測(cè)量。實(shí)現(xiàn)狀態(tài)反饋需要測(cè)量所有的狀態(tài)變量，這在一般情況下是困難的。因此，結(jié)構(gòu)振動(dòng)的輸出反饋控制在實(shí)際應(yīng)用中起著重要作用。綜合考慮
3、上述兩方面的因素，本文研究動(dòng)力系統(tǒng)的時(shí)滯輸出反饋控制，通過(guò)部分可測(cè)輸出量實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的主動(dòng)振動(dòng)控制。首先將系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程改寫成狀態(tài)空間模型，其控制輸入中存在時(shí)滯。再利用一個(gè)線性項(xiàng)加積分項(xiàng)的變換將原時(shí)滯輸入系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成無(wú)時(shí)滯的形式。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用輸出反饋原理和合理的性能指標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的最優(yōu)控制律。接下來(lái)以一個(gè)三層建筑結(jié)構(gòu)為例，研究系統(tǒng)在地震載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，在數(shù)值計(jì)算中，時(shí)滯量取為采樣周期的整數(shù)倍，積分步長(zhǎng)取為采樣周期,不同的時(shí)滯參數(shù)對(duì)控制效果影響是不同的，同時(shí)也進(jìn)一步驗(yàn)證了如果控制系統(tǒng)中含有時(shí)滯參數(shù)，但是在設(shè)計(jì)控制律時(shí)忽略時(shí)滯參數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。同
4、樣將所設(shè)計(jì)的控制律應(yīng)用到兩種不同路面激勵(lì)的1/4車輛懸掛系統(tǒng)中。兩種模型的仿真結(jié)果表明，本文提出的時(shí)滯輸出反饋控制律是有效且實(shí)用的。由于主動(dòng)控制在實(shí)際應(yīng)用中需要外界提供大量能量，限制了控制的實(shí)現(xiàn)，但是半主動(dòng)控制穩(wěn)定且只需要外界提供使其開啟的少量能量，所以本文研究了半主動(dòng)控制。以前面提出的時(shí)滯主動(dòng)控制律為基礎(chǔ)，以開關(guān)控制策略為依據(jù)設(shè)計(jì)了動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)的時(shí)滯輸出反饋半主動(dòng)控制律，并將其應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)和1/4車輛模型進(jìn)行數(shù)值仿真，將仿真結(jié)果與主動(dòng)控制結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，基于磁流變阻尼器的時(shí)滯半主動(dòng)控制與主動(dòng)控制具有相近的控制效果。由于半主動(dòng)控制的特殊的優(yōu)點(diǎn)，所以對(duì)
5、系統(tǒng)振動(dòng)減震是有效的且意義深遠(yuǎn)。關(guān)鍵詞主動(dòng)控制；時(shí)滯；輸出反饋；次最優(yōu)控制；半主動(dòng)控制-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractDynamicsystemcontrolhastobedrivenbyacontrolalgorithmwhichreadsthestructuralresponseandmakesadecisionaboutthevaluetobeassignedtotheadjustableparametersoftheactuator.Suchacontrolchainischaracterizedbytimedelayswhich
6、exitinanactivelycontrolledsystemofstructuralvibrationinevitably.Anotherimportantissueforthevibrationcontrolofdynamicsystemisthemeasurementofthestatevariables.Realizingstatefeedbackneedstomeasureallthestatevariables,whichisdifficultingeneral.Therefore,outputfeedbackcontrolofstructura
7、lvibrationplaysanimportantroleinpracticalapplication.Consideringthetwoaspectsmentionedabove,thispaperdealswiththetimedelaycontrolofdynamicsystembyoutputfeedback,i.e.,utilizingthemeasurableoutputtorealizeanactivevibrationcontroloftheentiresystem.Thedifferentialequationofmotionofthesy
8、stemisfirsttransfor
