基于等价输入干扰方法的广义控制系统扰动抑制研究

Disturbance rejection is a basic control problem in engineering practice, and it is also a hotspot in the research of robust control. Satisfactory disturbance rejection performance is an important objective in the control system design. This project will investigate the problem of disturbance rejection descriptor systems based on equivalent-input-disturbance (EID）approach. This project contributes to the development of disturbance，uncertainty and time-delay. First, we establish the structure of the control system by exploring the characteristics of the descriptor systems and the inuence of exogenous disturbances on the system; Next, fnding the relationships among the parameters of controllers, the stability, and control performance, design control law to improve disturbance rejection; After that, we devise a structure of a robust descriptor control system based on the static output feedback using (EID） approach , and investigate the conditions of robust stability and robust performance; For a class of time-delay uncertain descriptor systems, the relationship among the controller parameters, thetime delay, and the system stability and robust performance will be considered to develop the design conditions and the tuning algorithms for the robust controller parameters. The objective of this project is to develop a new and effective design method for descriptor control systems.

扰动抑制是工程实际中的基本控制问题也是鲁棒控制研究的主要热点，获得满意的扰动抑制性能是控制系统设计中的一个重要目标。本项目以广义系统为被控对象，研究基于等价输入干扰（EID）方法的扰动抑制问题，拟从广义系统存在扰动、不确定性和时滞条件下三个方面展开研究。首先通过分析扰动对线性广义系统的影响，建立基于EID方法的控制系统结构，探讨反馈控制器参数与系统稳定性和性能之间的关系，进而设计扰动抑制率来提高系统的扰动抑制性能；在此基础上，针对系统在不确定性条件下，建立基于静态输出反馈控制的控制系统结构，寻找满足系统鲁棒稳定性条件和鲁棒性能的条件，并提出控制器参数整定方法；研究时滞条件下，不确定广义系统的扰动抑制问题，寻找控制器参数、时滞与系统稳定性和鲁棒性能之间的关系，并提出控制器的设计算法。本项目的研究将为广义控制系统的扰动抑制问题提供一种新颖有效的方法。

扰动抑制是工程实际中的基本控制问题也是鲁棒控制研究的主要热点，获得满意的扰动抑制性能是控制系统设计中的一个重要目标。本项目以广义系统为被控对象，研究基于等价输入干扰（EID）方法的扰动抑制问题，拟从广义系统存在扰动、不确定性和时滞条件下三个方面展开研究。研究内容1）基于EID方法的线性广义控制系统扰动抑制研究；研究内容2）基于静态输出反馈的不确定广义控制系统鲁棒性设计；研究内容3）含状态时滞广义系统的时滞相关鲁棒控制设计。目前研究内容基本完成，取得了重要结果，如研究了一类不确定广义系统的鲁棒H无穷控制，提出了H无穷控制器和观测器参数设计方法；针对一类带有外部扰动的不确定广义系统，提出了基于输出反馈控制的扰动抑制方法；针对带混合时间时滞中立型奇异系统的稳定性分析与综合研究，获得了满足容许性的充分条件；针对一类中立型广义系统的稳定性分析研究，基于状态分解方法，构造带有决策变量更少的L-K泛函，以便降低计算复杂程度与控制成本，借助构造自由矩阵的零等式方程，获得了基于线性矩阵不等式基础上且与中立型时滞和离散时滞有关的稳定性充分条件等。发表SCI论文8篇，参加若干次学术会议，以及培养研究生。通过本项目的研究，提出了一种适合线性广义控制系统的扰动抑制设计方法，保证系统在受到外界扰动的影响下，系统仍然具有良好的控制性能，为线性广义控制系统的扰动抑制设计开辟新思路和新领域。并且，通过本项目的研究，不仅能够促进广义控制系统的扰动抑制研究的发展，而且能够提高EID 方法的适用性，具有重要的科学意义和应用价值。