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结构奇异值μ综合方法的应用研究

作　者: 张爱平
导　师: 李大中
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 结构奇异值 μ综合单纯形法遗传算法 PID参数优化
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文依据结构奇异值理论,利用μ的上界函数,结合μ函数的特点,提出了一种基于非线性规划单纯形法的μ值计算方法,结果表明该算法具有计算精度较高,计算时间较短特点。在此基础上,进一步提出一种基于单纯形法的μ综合算法;同时又根据μ综合特点,对遗传算法进行了改进,给出了基于遗传算法的μ综合算法。仿真研究表明,这两种μ综合算法简单,设计的控制器不存在高阶次问题,可实现性好。最后,给出一种基于遗传算法与μ综合的PID控制器参数优化设计方法,仿真表明此方法设计的控制系统具有好的鲁棒性和良好的抗干扰能力。

全文目录

中文摘要  3
英文摘要  3-6
第一章绪论  6-11
  1.1 选题的背景及意义  6-7
  1.2 鲁棒控制方法及其应用发展  7-8
  1.3 μ控制理论的研究现状  8-9
  1.4 本文研究的主要内容  9-11
第二章结构奇异值基本理论  11-21
  2.1 结构奇异值μ的定义  11-12
  2.2 结构奇异值控制的数学基础  12-14
  2.3 状态空间结构奇异值控制  14-16
  2.4 结构奇异值控制中的定理  16-18
  2.5 结构奇异值综合问题  18-20
  2.6 本章小结  20-21
第三章基于非线性规划单纯形法的μ综合设计  21-31
  3.1 引述  21
  3.2 单纯形法算法  21-24
  3.3 μ值计算的单纯形法  24-26
    3.3.1 μ值计算算法  24-25
    3.3.2 算法举例验证  25-26
  3.4 μ综合问题描述  26-27
  3.5 基于单纯形法的μ综合方法  27-30
    3.5.1 μ综合的单纯形法  27-28
    3.5.2 状态反馈设计  28-29
    3.5.3 输出反馈设计  29-30
  3.6 本章小结  30-31
第四章基于遗传算法的μ综合设计  31-44
  4.1 遗传算法概述及问题描述  31-33
  4.2 遗传算法优化机理  33-34
  4.3 遗传算法的改进  34-40
    4.3.1 标准遗传算法  34-37
    4.3.2 对标准遗传算法的改进  37-40
  4.4 基于遗传算法的μ综合方法  40-43
    4.4.1 μ综合的遗传算法  40-41
    4.4.2 状态反馈设计  41-42
    4.4.3 输出反馈设计  42-43
  4.5 本章小结  43-44
第五章基于遗传算法与μ综合的PID控制器参数优化设计  44-51
  5.1 PID控制器应用现状  44-45
  5.2 PID控制存在的问题  45
  5.3 遗传算法与μ综合实现的PID控制器参数优化  45-46
  5.4 设计实例  46-50
  5.5 本章小结  50-51
第六章结束语  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
在学期间发表论文和参加科研情况  58

结构奇异值μ综合方法的应用研究

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