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保证闭环系统鲁棒稳定性的干扰观测器系统性设计方法
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:自动化学报
  • 时间:2012
  • 页码:12-22
  • 分类:TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]上海交通大学电子信息与电气工程学院,中国上海200240, [2]金日成综合大学电子与自动化系平壤526-890,朝鲜, [3]金策工业综合大学自动化系平壤999093,朝鲜
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(60935001)资助
  • 相关项目:面向服务任务的快速机器视觉与智能伺服控制
中文摘要:

研究带有干扰观测器(Disturbance observer,DOB)的反馈控制系统对模型不确定性鲁棒稳定的充分条件,存此基础上,选取满足此充分条件的加权函数,使得标准H∞干扰观测器设计方法保证对受控对象参数变化的鲁棒稳定性.提出了在H∞干扰观测器设计中兼顾鲁棒性设计指标和结构约束的频率加权函数的选取方法.利用加权函数选取的自由度,在干扰观测器低通滤波器设计中,实现Q-滤波器在截止频率上的高峰幅度与干扰抑制性能之间的最佳折中,使得干扰观测器在满足其幅度指标的条件下,具有最优干扰抑制性能.实验结果表明该方法保证了闭环反馈系统的鲁棒稳定性,同时,具有实现其他设计指标的自由度.

英文摘要:

The sufficient condition on the robust stability against model uncertainties in the feedback system with disturbance observer (DOB) is studied. Weighting functions satisfying this condition are consequently selected such that robust stability to plant's parameters variation is guaranteed by the disturbance observer designed with standard H∞ disturbance observer design method. Selection methods of frequency weighting functions are proposed concerning about the robustness design specifications and structural restrictions in designing the H∞ DOB. Trade-off between peek magnitude in cut-off frequency of Q-filter and disturbance depressing performance is optimized in designing low-pass filter of disturbance observer via selections of the weighting functions. Therefore, the resultant disturbance observer has the optimal disturbance rejection performance with satisfactory peak magnitude. Experimental results show the proposed method could guarantee robust stability of closed-loop system while providing design freedom for other available design specifications.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27550