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近些年来,随着工业化进程的推进,规模巨大、目标多样、功能综合的空间互联系统日益增加。针对具有重复运行特性的多节点空间互联系统,相关控制技术受到了学者们的广泛关注。迭代学习控制可以利用以往运行数据来更正系统当前状态的控制信号,对于在有限时间段内重复运行的系统具有理想的控制效果。在实际工程中,空间互联系统根据工艺需要往往具有特定的工作频段。同时空间互联系统结构分散并且时常运行于复杂的环境中,不可避免地产生系统参数不确定性、外部扰动、执行故障和时滞等问题。因此,在有限频率范围内研究使得空间互联系统稳定可靠,并且保证系统在恶劣条件下仍能维持理想特性的迭代学习控制方案具有一定价值。本文基于重复过程理论,针对空间互联系统设计迭代学习控制律,利用广义Kalman–Yakubovich–Popov(KYP)引理探讨使系统在有限频率范围内稳定的充分条件。同时使用线性矩阵不等式(LMI)研究相关控制律增益的求解问题,并保证系统输出跟踪误差的收敛性。具体的研究内容如下:(1)针对参数具有范数不确定性的多节点空间互联系统,提出了一种有限频率范围内的鲁棒迭代学习控制算法。通过提升技术,沿节点分布方向将多维空间互联系统转换为一类等效系统。针对等效系统,设计鲁棒迭代学习控制律将其转换为线性重复过程模型。根据参考轨迹信号的频谱范围,使用广义KYP引理分析闭环系统的频域稳定性,并将控制律设计问题转换成相应的线性矩阵不等式求解问题,保证了输出跟踪误差在时域和频域内的收敛性。以有源梯形电路的控制仿真验证了所提算法的有效性。(2)针对多节点空间互联系统,考虑受到外部状态扰动和输出扰动的影响,在有限频率范围内设计了一种H∞鲁棒迭代学习控制方案。首先,对多维空间互联系统进行降维,其次,设计鲁棒迭代学习控制律与等效系统结合得到连续离散重复过程模型。然后,基于重复过程理论与广义有界实引理给出了确保闭环系统频域内稳定和具备鲁棒H∞控制性能的充分条件,并通过线性矩阵不等式求解系统控制律增益,保证了输出跟踪误差具有理想的收敛性,系统运行不受外部有界扰动的影响。最后以串联倒立摆的控制仿真验证了所提算法的有效性。(3)针对具有执行器故障和多状态时滞的多节点空间互联系统,考虑系统参数的多面体不确定性,提出了一种有限频率范围内的迭代学习容错控制算法。通过选取包含空间节点的超级矢量,得到与多维故障时滞空间互联系统相对应的等效系统。同时设计基于输出信息的迭代学习容错控制律,与被控系统结合转换为时滞线性重复过程模型。根据输出参考轨迹得出系统工作的频率范围,使用广义KYP引理,以线性矩阵不等式的形式给出了闭环系统频域内稳定的充分条件和容错控制律的设计方法,保证了系统输出具有理想的跟踪性能以及故障系统的容错性能。以时滞有源梯形电路的控制仿真验证了所提算法的可行性。