现代鲁棒控制(吴敏)完整课件.pptxVIP

1鲁棒控制理论及应用 （研究生课程）吴 敏中南大学信息科学与工程学院，长沙，4100832023最新整理收集do something 2007年10月9日鲁棒控制理论及应用中南大学信息科学与工程学院吴 敏2课程的目标 ? 了解鲁棒控制研究的基本问题； ? 掌握鲁棒控制的基础知识和基本概念； ? 明确鲁棒控制问题及其形式化描述； ? 掌握几种鲁棒稳定性分析与设计方法； ? 掌握状态空间H∞控制理论； ? 了解鲁棒控制系统的μ分析与μ综合方法； ? 初步了解非线性系统鲁棒控制方法。 2007年10月9日鲁棒控制理论及应用中南大学信息科学与工程学院吴 敏3涉及课程及参考书 涉及课程: ? 线性系统理论 (Linear System Theory) ? 最优控制 (Optimal Control) 参考书: ? 吴敏, 桂卫华, 何勇:《现代鲁棒控制》(第2版). 中南大学出版社, 2006 ? Zhou K, Doyle J C and Glover K. Robust and Optimal Control. Prentice Hall, 1996 鲁棒控制理论及应用中南大学信息科学与工程学院吴 敏4课程名称、授课形式和考试方式 课程名称: ? 鲁棒控制理论及应用 Robust Control Theory and Applications 授课方式: ? 集中授课，主要是采取讲授方式，可适当针对某一 问题进行讨论。 考试方式: ? 考试的目的 ? 笔试。 2007年10月9日 2007年10月9日鲁棒控制理论及应用中南大学信息科学与工程学院吴 敏5课程的主要内容共分为七讲： 第一讲——鲁棒控制研究的基本问题 第二讲——基本知识与基本概念 第三讲——鲁棒控制问题 第四讲——鲁棒稳定性理论 第五讲——状态空间H∞控制理论 第六讲——鲁棒控制系统的μ分析与μ综合 第七讲——非线性系统鲁棒控制 2007年10月9日中南大学信息科学与工程学院吴 敏6鲁棒控制研究的基本问题鲁棒控制理论及应用 第一讲： 控制器控制对象2007年10月9日吴 敏7鲁棒控制理论及应用 基本的反馈控制系统控制器控制对象ru 中南大学信息科学与工程学院dy v 传感器 nr －目标输入，y －控制对象输出，u －控制输入v －传感器输出，n －传感器噪声，d －外部扰动 ??控制理论模 建模型控实施制器制实对际象控2007年10月9日中南大学信息科学与工程学院吴 敏8鲁棒控制理论及应用 控制系统设计与不确定性设计方法控制理论制实对际象控模型控制器需要考虑的不确定性：来自控制对象的模型化误差；来自控制系统本身和外部的扰动信号。 2007年10月9日吴 敏9鲁棒控制理论及应用 控制系统设计的基本要求CPreyu中南大学信息科学与工程学院 d? 稳定性 (Stability)? 动态特性 (Dynamic Performance)? 静态特性 (Static Performance)： lim e(t) = 0 t→∞? 鲁棒性 (Robustness) 2007年10月9日中南大学信息科学与工程学院吴 敏10鲁棒控制理论及应用 控制系统的动态特性 2007年10月9日鲁棒控制理论及应用中南大学信息科学与工程学院吴 敏11控制系统的鲁棒性 鲁棒控制系统(Robust Control System)： 在某一类特定的不确定性条件下具有使稳定性、动态 特性和稳态特性保持不变的特性，即这一反馈控制系 统具有承受这一类不确定性影响的能力。 鲁棒性(Robustness)： ? 鲁棒稳定性——在一组不确定性的作用下仍然能够保 证反馈控制系统的稳定性。??鲁棒动态特性——通常称为灵敏度特性，即要求动态特性不受不确定性的影响。鲁棒稳态特性——在一组不确定性的影响下仍然可以实现反馈控制系统的渐近调节功能。 2007年10月9日鲁棒控制理论及应用中南大学信息科学与工程学院吴 敏12反馈控制理论的发展阶段 经典控制(Classical Control)： ? 频域法，传递函数，PID控制 现代控制(Modern Control)： ? 时域法，状态空间模型，能控能观概念，LQG控制 先进控制(Advanced Control)——鲁棒控制： ? 频域法+时域法 ? 传递函数+状态空间模型 ? H∞最优控制，μ分析与μ综合 ∫2007年10月9日鲁棒控制理论及应用中南大学信息科学与工程学院吴 敏13 PID控制? PID (Proportion-Integration-Differentiation) 控制de(t) dt ∞u(t) = KPe(t)+