本研究考虑一类具有多个工作点的系统,其在不同的工作点具有不确定的非线性动力学特性,包括参数摄动、范数有界非线性不确定性、动力学不确定性(阶次变化)以及不确定迟延等。拟利用我们提出的基于信号补偿的方法研究此类系统的鲁棒镇定控制器和鲁棒跟踪控制器的设计方法,并将这些方法应用于实际的机电系统控制和多自由度机器人驱动控制。拟研究的方法所设计的控制器中不包含多个子控制器或观测器,没有控制器的切换。此项目的研究将使得对一些类型的多工作点不确定非线性系统,利用相对简单的控制器实现平滑可靠的高性能鲁棒控制成为可能,促进多工作点不确定系统鲁棒控制理论的发展。
本项目考虑具有多个工作点的系统,其在不同的工作点具有不确定的非线性动力学特性,包括参数摄动、范数有界非线性不确定性、动力学不确定性(阶次变化)以及不确定迟延等。对于此类系统我们提出的基于信号补偿的鲁棒镇定控制器和鲁棒跟踪控制器的设计方法,将这些方法应用于解决多自由度机器人控制系统和交流伺服控制系统等典型的且应用十分广泛的具有多个工作点不确定非线系统的控制问题。根据本研究提出的方法,将在不同工作状态下系统的不确定性对控制特性的影响视为等价干扰,首先忽略此等价干扰的影响,对标称受控对象设计标称控制器,使得标称闭环系统具有期望的控制特性,然后设计鲁棒补偿器产生鲁棒补偿信号,抑制等价干扰的影响,实现鲁棒控制性能。对上述实际系统的设计结果和仿真与实验结果,均表明本方法能够对于较为复杂的不确定非线性系统,可利用较简单的控制器实现期望的鲁棒控制性能,并且控制器的关键参数可在不确定性界限不确知的情况下容易地进行在线调整。本项目研究了具有不确定间隙和饱和等本质非线性不确定系统的控制问题和含有不确定迟延的非线性不确定系统,提出了新的控制方法。与现有方法比较,这些方法能够实现较好的控制性能。