利用提升-预估法设计离散时间时滞线性系统的预见控制器.PDFVIP

第 卷 第 期 控 制 与 决 策 年 月 文章编号 利用提升预估法设计离散时间时滞线性系统的预见控制器 廖永龙 廖福成 北京科技大学数理学院，北京 摘 要 研究一类既有状态时滞又有输入时滞的离散时间线性系统的预见控制问题 分别使用离散提升技术和 变量替换法将系统中的状态时滞和输入时滞消掉 得到一个无时滞的系统 在此基础上 使用预见控制理论和状 态预估法得到一个带有状态时滞补偿、输入时滞补偿和参考信号预见补偿的控制器 针对不同的时滞使用不同的 方法进行消除 有效地降低了增广系统的维数 最后 通过一个数值算例验证了所提出设计方法的有效性 关键词 离散时间系统；状态时滞；输入时滞；预见控制；离散提升技术；状态预估 中图分类号 文献标志码 ， ， ， ff ff ff ff ； ； ； ； ； 引 提出 对于连续时间系统 设计控制器的方法主 由于可以充分利用参考信号的未来信息提高闭 要有 法、积分二次约束法、 法 环系统的控制品质 预见控制无论是在实际应用 和还原法 特别是最近提出的预估反馈法 通过建立一个预估器估计状态向量的未来值 从而补 中 还是在理论研究中 都受到了学者们的青 睐 预见控制器的一般设计方法是 通过构造扩大误 偿输入中的时滞 对于离散时间系统 大多数是由连 差系统将参考信号引入控制系统将跟踪问题转换为 续时间系统中的方法转化而来 另一种可以有 调节问题 在参考信号可预见的假设下 使用最优调 效处理离散时间时滞问题的特有方法是离散提升法 通过在状态方程中引入一些恒等式来消除系统的时 节理论得到带有预见补偿的伺服控制器 近年来 预见控制理论在广义系统 、随机系统 、多智能 滞 目前 针对时滞系统预见控制的研究较少 所使 体系 的研究中都取得了进展 在许多实际控制系统中经常伴有时滞例如化工 用方法仅仅是通过离散提升技术将时滞系统变为无 过程控制、网络控制和车辆系统的控制等 时滞 时滞系统 然后设计预见控制器 当系统既有状 的存在往往会严重地损害系统的控制性能甚至导致 态时滞又有输入时滞且系统的时滞较大时仅使用离 系统不稳定 从而增加了控制的难度 至今 已经有许 散提升技术消除时滞会使系统的维数变得很高 从而 多针对连续时间和离散时间时滞