可添附式控制系统设计

可添附式控制策略是一种高精度控制系统设计方法，近年来正逐渐成为一个前沿的研究课题；在工程实际中，往往存在大量不确定因素，如：参数变化、未建模动态特性、不可预测的干扰输入、传感器噪声等；上述的因素都会使整个控制系统的性能变差，甚至使得生产设备发生故障。本课题探讨在一个已经存在的系统中，设计一个可添附控制装置，使得整个系统一旦发生变故，即可恢复到原来的控制性能。该设计方法主要的优点是能够充分利用已有的系统，只设计一个可添附式的控制装置使得性能还原，而不是重新设计控制器或是整个控制系统；由于该可添附控制装置包含观测器以及鲁棒补偿器，该机构同样可以进行故障诊断以及容错控制；最后，从节能以及环保的角度该设计方法同样具有比较好的经济效益和社会效益。

可添附式控制策略是一种高精度控制系统设计方法，正逐渐成为一个前沿的研究课题；在工程实际中，往往存在大量不确定因素，如：参数变化、未建模动态特性、不可预测的干扰输入、传感器噪声等；上述的因素都会使整个控制系统的性能变差，甚至使得生产设备发生故障。本课题探讨了在一个已经存在的系统中，设计一个可添附控制装置，使得整个系统一旦发生变故，即可恢复到原来的控制性能。该设计方法主要的优点是能够充分利用已有的系统，只设计一个可添附式的控制装置使得性能还原，而不是重新设计控制器或是整个控制系统；由于该可添附控制装置包含观测器以及鲁棒补偿器，该机构同样可以进行故障诊断以及容错控制；依托本项目，在4年来的主要研究工作在如下3个方面：.1）基于控制对象左既约分解的可添附控制装置的观测器以及鲁棒补偿器的设计. 利用控制对象的标称模型的左既约分解来设计观测器，观测器得到的观测信号表征外部干扰或控制对象的不确定对控制输出的影响，然后利用补偿器消除上述不利因素对控制性能的影响。.2）可添附式控制装置中的鲁棒补偿器的数值计算方法研究. 鲁棒补偿器设计可利用H∞和H2范数的优化问题等常规方法来得到，这里可考虑通过线性矩阵不等式优化方法来设计该鲁棒补偿器的数值计算解。.3）线性参数变化系统的可添附控制装置设计. 线性参数变化系统作为一种分析和设计实际非线性控制过程的有效工具，已经应用于各种各样的实际问题。本课题还考虑了将线性参数变化系统的综合方法和高精度的可添附式控制设计方法相结合；提出一种可添附式的增益调度控制策略。.依托本项目，在国际期刊发表论文9篇，其中SCIE收录论文5篇（其余4篇将被收录），其中2区两篇，3区2篇，在国际会议发表论文7篇次，申请专利3项，授权3项。培养硕士生7人，其中培养研究生6名，博士生1名。研究成果都达到了预期计划。