H∞魯棒控制理論的研究及在網(wǎng)絡(luò)控制中的應(yīng)用.pdf

1、針對(duì)現(xiàn)在控制系統(tǒng)越來(lái)越多的不確定因素存在，H∞魯棒控制被越來(lái)越多地應(yīng)用于控制器設(shè)計(jì)當(dāng)中。H∞魯棒控制器能夠保證當(dāng)被控系統(tǒng)受到外界噪聲干擾或者系統(tǒng)內(nèi)部存在不穩(wěn)定性因素時(shí)依然能夠穩(wěn)定。因此設(shè)計(jì)出高效、完善的H∞魯棒控制器具有十分重要的實(shí)踐意義和研究?jī)r(jià)值。
　　本文研究了H∞狀態(tài)反饋控制器和H∞回路成形控制器的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)Lyapunov函數(shù)求解得到滿足設(shè)計(jì)要求的控制器，并引入人工蜂群算法尋優(yōu)滿足要求的控制器參數(shù)。針對(duì)傳統(tǒng)人工蜂群算法

2、存在的收斂速度慢、容易陷入局部最優(yōu)的缺陷提出了改進(jìn)措施。主要內(nèi)容如下：
　　1.引入標(biāo)準(zhǔn)的H∞控制問(wèn)題，討論利用線性矩陣不等式求解控制器的兩種常用方法。
　　2.引入H∞回路成形控制器，使被控系統(tǒng)受到外界噪聲干擾的情況下依然穩(wěn)定。H∞回路成形控制器受控制器參數(shù)影響較大，為了保證設(shè)計(jì)的控制器滿足要求，引入了人工蜂群算法來(lái)尋找控制器參數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)證明，通過(guò)人工蜂群算法尋優(yōu)參數(shù)設(shè)計(jì)的控制器相比于通過(guò)手工試湊參數(shù)設(shè)計(jì)的控制器有更好的

3、控制效果。
　　3.通過(guò)引入Lyapunov函數(shù)求解得到H∞狀態(tài)反饋控制器，并將得到的控制器應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)丟包情況和量化器的誤差。最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明得到控制器是滿足設(shè)計(jì)要求的。
　　4.搭建基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)溫度控制系統(tǒng)平臺(tái)。將通過(guò)改進(jìn)人工蜂群算法尋優(yōu)參數(shù)設(shè)計(jì)的H?回路成形控制器應(yīng)用于該平臺(tái)當(dāng)中驗(yàn)證控制器設(shè)計(jì)的效果。仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)均證明，設(shè)計(jì)的控制器不僅可以滿足得到期望輸出的設(shè)計(jì)要求，而