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自抗扰控制技术是一种实用有效的控制系统设计方法。通过大量的理论研究和实际工程应用表明,自抗扰控制技术具有着设计实施简易、控制精度高、动态性能好等诸多优点。更为优越的是,自抗扰控制技术不依赖于对象精确的数学模型,而是采用一种动态补偿线性化的方式处理不确定性和非线性等这些控制理论的核心问题,彻底摆脱了以现代控制理论为代表的模型论的束缚。 本文工作在充分借鉴其他控制理论与控制技术的基础上,针对各类控制工程问题和实际项目,对自抗扰控制器的控制结构进行了优化改进,并对自抗扰控制系统的鲁棒性和参数整定进行了深入研究。本文主要研究工作归纳如下: (1)针对自抗扰控制器参数整定方法较少的现状,将线性自抗扰控制系统转化为内模控制结构,结合频域鲁棒稳定性判据分析了扩张状态观测器参数对系统稳定性的影响,并针对一阶时延对象给出了两条控制参数整定准则。 (2)针对广义预测控制器在线计算量较大、对强非线性对象控制性能较差等缺陷,进行了自抗扰广义预测控制器设计,实现了广义预测控制降低计算量和针对非线性系统的控制,为利用广义预测控制处理线性和非线性系统的控制问题提供了一个统一的框架。 (3)针对工业过程控制对象非线性特性、系统不确定性较强等特点,提出了一种增益自适应自抗扰控制器设计体制,提高了控制系统的动态性能、适应性和鲁棒性。 (4)提出了一种自抗扰型三回路过载驾驶仪,以对经典过载三回路驾驶仪进行改进,在保持经典三回路控制体制稳定性、快速性较强等优点的基础上,提高了系统对于不确定性扰动的鲁棒性能。 (5)为满足战术导弹高精度、定向攻击目标的任务要求,提出了一种基于自抗扰控制技术的具有自适应能力的导引控制一体化设计方法,通过计算机数值仿真验证了设计策略的正确性和有效性。