本项目以具有时滞特征的工业过程为背景,结合工程实际需要,研究了综合多性能指标的有限复杂度控制器设计策略,同时基于有限复杂度控制器的设计思想,解决了具有时滞的网络控制系统的设计问题。在单变量时滞系统的有限复杂度控制器稳定集研究中,针对单变量连续时滞系统,基于Hermite定理和D-分割法分别给出两种不同的确定有限复杂度控制器稳定集的算法,从不同侧面反映了控制器稳定集的特性;针对离散时滞对象,利用切比雪夫表达式确定了控制器的稳定域求解算法;针对无模型的时滞对象,基于频域响应数据,解决了有限复杂度控制器稳定集的求解问题;针对分数阶时滞对象,揭示了两种不同情况下分数阶PID控制参数稳定域的特性。然后,基于控制器的稳定集描述,直接以参数空间的形式解析地给出满足幅值裕度、相位裕度和H无穷等不同性能指标的有限复杂度控制器参数集合,从而使设计的控制器能够灵活地综合多性能指标要求。在多变量时滞系统的控制器设计中,基于内模控制理论设计的分布控制系统,给出了一种定量整定控制器参数的策略。此外,针对网络控制系统,还提出了具有时变时滞的H无穷控制器设计方法和满足控制系统性能指标的联合优化设计方法。
英文主题词Restricted-complexity controller; systems with time delay; multiple performance criteria