基于LMI的納米級熱驅(qū)動部件魯棒H-,∞-控制研究.pdf

1、本文在分析超精密加工領(lǐng)域中納米級熱驅(qū)動部件技術(shù)以及魯棒控制理論研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了一套基于LMI的納米級熱驅(qū)動部件魯棒H∞控制策略，并從多個方面展開研究。本文將詳細介紹基于LMI的納米級熱驅(qū)動部件魯棒H∞控制研究所開展的具體工作。 第一章，闡述了納米級熱驅(qū)動部件的背景和意義以及LMI魯棒控制理論的起源與發(fā)展，針對超精密加工要求有較高的魯棒性特點提出基于LMI的納米級熱驅(qū)動部件魯棒控制研究。 第二章，首先對基于熱變形的

2、驅(qū)動方案的理論基礎(chǔ)與熱驅(qū)動部件的結(jié)構(gòu)進行了介紹，接著介紹了基于PC機和單片機設(shè)計的控制平臺實現(xiàn)方案。包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送框圖，通訊協(xié)議介紹，上位機的軟件實現(xiàn)和下位機軟件實現(xiàn)。 第三章，首先對建立數(shù)學(xué)模型的分步擬合方法進行了介紹，接著，在實驗的基礎(chǔ)上，通過擬合的方法得出納米級熱驅(qū)動部件輸入功率與輸出位移的數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)以及外界溫度干擾與輸出位移的數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)，最后建立了干擾情況下的納米級熱驅(qū)動部件數(shù)學(xué)模型。 第四章，在介紹完LM

3、I矩陣不等式基本概念后，接著介紹了魯棒H∞控制理論的基本概念以及它的特點，討論了H∞范數(shù)及其性能，然后分析闡述H∞標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計問題，最后重點對基于LMI方法狀態(tài)反饋魯棒H∞控制問題以及輸出反饋魯棒H∞控制問題進行了分析推導(dǎo)。 第五章，根據(jù)前面章節(jié)建立的數(shù)學(xué)模型以及魯棒控制的兩種方法，分別完成T~2 LMI的狀態(tài)反饋魯棒H∞控制器設(shè)計和基于LMI的輸出反饋魯棒H∞控制器設(shè)計，并嘗試了魯棒H∞控制和經(jīng)典PID控制相結(jié)合的混合控制器設(shè)計，