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直流電機最優(yōu)抗擾控制器的設(shè)計與仿真
（作者未知） 2011/4/3
摘要：本文針對具有未知輻值有界負載擾動的直流電機控制系統(tǒng)的抗擾問題，首先給出 最優(yōu)控制問題的模型及其控制器設(shè)計方法，并且構(gòu)造了適合于 最優(yōu)抗擾控制器設(shè)計的直流電機模型，然后設(shè)計了相應(yīng)的 最優(yōu)抗擾控制器，最后利用Matlab對其控制效果進行了對比仿真。仿真研究結(jié)果表明， 最優(yōu)抗擾控制器的抗擾性能優(yōu)越。
關(guān)鍵詞：直流電機； 最優(yōu)控制；干擾抑制
Abstract: In this paper a disturbance rejection problem in DC motor control system with unknown bounded disturbance is considered. First, the model of optimal control is given. Then a model of DC motor fitting optimal control is constructed and its optimal controller is designed. Lastly, simulation of the result in Matlab is acted. The results of simulation show the better capability of the optimal controller of DC motor with disturbance rejection.
Key words: DC motor ; optimal control; disturbance rejection.
1 引言
目前，直流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，且具有良好的控制性能。在實際應(yīng)用中，直流調(diào)速系統(tǒng)大都采用常規(guī)PID控制器，這種控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、穩(wěn)態(tài)精度高等優(yōu)點，但也存在速度響應(yīng)慢，對負載干擾抑制能力有限等缺點。所以對于要求具備響應(yīng)快速、無靜差和很強負載干擾抑制能力的系統(tǒng)，其難以滿足要求。另有基于 最優(yōu)控制設(shè)計的魯棒控制器可以達到較好抗擾效果[1]。然而在 最優(yōu)化中，系統(tǒng)輸入需要滿足能量有限的約束，實際中的許多干擾卻或多或少地存在時間上的連續(xù)性，并不能完全滿足以上的約束條件。這使得 最優(yōu)控制在直流電機干擾抑制速度控制中不能得到很好的適用。
控制系統(tǒng) 最優(yōu)設(shè)計理論是一種新的控制器設(shè)計方法，利用他可以設(shè)計出 最優(yōu)抗擾控制器最小化由未知輻值有界干擾產(chǎn)生的誤差。本文針對直流電機速度控制系統(tǒng)，當負載轉(zhuǎn)矩存在較強干擾情況下，利用 最優(yōu)設(shè)計理論設(shè)計了 最優(yōu)抗擾控制器，并利用Matlab進行了
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