設(shè)計參考信號對反饋控制追蹤性能的影響
發(fā)布時間:2021-03-26 06:29
動力學系統(tǒng)的反饋控制設(shè)計在工程實際中應(yīng)用廣泛,對該類問題的研究主要集中于對某一類系統(tǒng)或通用系統(tǒng)的控制設(shè)計方法的提出與改進。其中很多控制設(shè)計的評價都是通過跟蹤控制的效果進行闡述的?刂葡到y(tǒng)的控制性能評價大概包含兩種,一種是基于頻域下的控制性能評價,主要有零頻振幅比,諧振峰值,諧振頻率,帶寬等指標。另一種是通過時域中系統(tǒng)的控制變量追蹤響應(yīng)來分析控制性能,一般包含上升時間,峰值時間,超調(diào)量,穩(wěn)態(tài)誤差等多種評價指標,因為是通過時域的響應(yīng)圖直接反映控制效果,所以時域中的控制指標對于觀察實際的追蹤效果較為直觀。值得注意的是,時域的這些評價指標是基于控制追蹤信號為階躍信號時提出的,所以階躍信號一向被奉為經(jīng)典追蹤控制信號。但實際設(shè)計及應(yīng)用過程中,參考信號多種多樣,設(shè)計參考信號的選取對于控制設(shè)計性能的影響仍有待考察。本文針對該類問題進行動力學系統(tǒng)的反饋控制設(shè)計,總結(jié)以往研究論文中出現(xiàn)的控制追蹤信號,在該研究設(shè)計過程中選取三種不同類型的設(shè)計參考信號,分別為經(jīng)典的階躍參考信號,斜坡參考信號,周期參考信號。為了在設(shè)計及后期分析過程中的公平性,采用多目標粒子群優(yōu)化算法(MOPSO)對反饋控制設(shè)計進行多目標定義及...
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PID控制結(jié)構(gòu)框圖
(c) (d)圖 3-1 基于階躍參考信號設(shè)計所得多目標優(yōu)化控制的帕累托前沿。(a)pM -pt , (b)IAEe -pt , (c)IAEe -st , (d)IAEe -pMFigure 3-1 Pareto front of the multi-objective optimal control designed with step signal
(b)計參考信號為階躍信號時,所選出的四組帕累托優(yōu)化設(shè)計對應(yīng)的追蹤控制控制輸入量響應(yīng) u (t )。其中藍色點虛線,紅色‘--’虛線,品紅色點虛線和綠線分別對應(yīng)于表 3-1 中的 a,b,c,d 控制設(shè)計,黑實線為參考信號。2 Response (a) and control (b) of four chosen Pareto optimal desig control is designed with the step signal. The blue dotted line, red dashed line, me and green dotted-dashed line represent cases a, b, c and d in Table 3-1, and thesolid line represents the reference signal參考信號所得控制設(shè)計的多目標優(yōu)化問題包含三個設(shè)計輸入量以及兩個目標量。圖 3-3 對中的帕累托前沿。同理于上述階躍參考信號下的控制設(shè)計,選取三體現(xiàn)展現(xiàn)多目標控制設(shè)計的控制性能。兩組極端的設(shè)計分別對和 min( )uE ,另外一組設(shè)計對應(yīng)于膝點 (Knee point),即離理 ), min( )uE 最近的帕累托解,即
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法優(yōu)化的汽車主動懸架LQG控制器的設(shè)計[J]. 孟杰,張凱,焦洪宇. 機械科學與技術(shù). 2013(06)
[2]基于遺傳算法的在軌小衛(wèi)星控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J]. 黃瑩. 國外電子測量技術(shù). 2009(02)
[3]基于內(nèi)?刂频腜ID控制器的設(shè)計[J]. 劉紅軍,韓璞,孫海蓉,姚萬業(yè). 計算機仿真. 2005(03)
博士論文
[1]多目標優(yōu)化方法及其在高超聲速試飛器系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 范培蕾.國防科學技術(shù)大學 2009
碩士論文
[1]PID參數(shù)自整定的研究與應(yīng)用[D]. 周偉.華中科技大學 2011
[2]PID參數(shù)整定技術(shù)的研究及應(yīng)用[D]. 劉玲玲.鄭州大學 2010
本文編號:3101135
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PID控制結(jié)構(gòu)框圖
(c) (d)圖 3-1 基于階躍參考信號設(shè)計所得多目標優(yōu)化控制的帕累托前沿。(a)pM -pt , (b)IAEe -pt , (c)IAEe -st , (d)IAEe -pMFigure 3-1 Pareto front of the multi-objective optimal control designed with step signal
(b)計參考信號為階躍信號時,所選出的四組帕累托優(yōu)化設(shè)計對應(yīng)的追蹤控制控制輸入量響應(yīng) u (t )。其中藍色點虛線,紅色‘--’虛線,品紅色點虛線和綠線分別對應(yīng)于表 3-1 中的 a,b,c,d 控制設(shè)計,黑實線為參考信號。2 Response (a) and control (b) of four chosen Pareto optimal desig control is designed with the step signal. The blue dotted line, red dashed line, me and green dotted-dashed line represent cases a, b, c and d in Table 3-1, and thesolid line represents the reference signal參考信號所得控制設(shè)計的多目標優(yōu)化問題包含三個設(shè)計輸入量以及兩個目標量。圖 3-3 對中的帕累托前沿。同理于上述階躍參考信號下的控制設(shè)計,選取三體現(xiàn)展現(xiàn)多目標控制設(shè)計的控制性能。兩組極端的設(shè)計分別對和 min( )uE ,另外一組設(shè)計對應(yīng)于膝點 (Knee point),即離理 ), min( )uE 最近的帕累托解,即
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法優(yōu)化的汽車主動懸架LQG控制器的設(shè)計[J]. 孟杰,張凱,焦洪宇. 機械科學與技術(shù). 2013(06)
[2]基于遺傳算法的在軌小衛(wèi)星控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J]. 黃瑩. 國外電子測量技術(shù). 2009(02)
[3]基于內(nèi)?刂频腜ID控制器的設(shè)計[J]. 劉紅軍,韓璞,孫海蓉,姚萬業(yè). 計算機仿真. 2005(03)
博士論文
[1]多目標優(yōu)化方法及其在高超聲速試飛器系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 范培蕾.國防科學技術(shù)大學 2009
碩士論文
[1]PID參數(shù)自整定的研究與應(yīng)用[D]. 周偉.華中科技大學 2011
[2]PID參數(shù)整定技術(shù)的研究及應(yīng)用[D]. 劉玲玲.鄭州大學 2010
本文編號:3101135
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