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线性输出反馈下传感器饱和线性系统的镇定性研究

批准号61603250 学科分类随机系统分析与控制 ( F030101 )
项目负责人李元龙 负责人职称博士后 依托单位上海交通大学
资助金额21.00
万元
项目类别青年科学基金项目 研究期限2017 年 01 月 01 日 至
2019 年 12 月 31 日
中文主题词传感器饱和;镇定;线性输出反馈;不变零点;抗饱和
英文主题词sensor saturation;stabilization;linear output feedback;invariant zeros;anti-windup

摘要

中文摘要 由于物理结构的限制及复杂的现场环境,工程控制系统中传感器饱和现象频繁发生。当传感器饱和时,系统输出信号的真实值很难被正确测出。输出反馈控制中由于控制器被馈入了错误的输出测量信号,将会导致控制系统性能的降低,甚至会引起不稳定。针对这一情况,本项目以带传感器饱和的线性系统作为研究对象,系统地研究线性输出反馈下传感器饱和系统的镇定性,主要工作按照全局镇定、半全局镇定到局部镇定的顺序依次展开,探讨系统镇定性与系统不变零点之间的内在联系,尝试建立线性反馈下传感器饱和系统与执行器饱和系统两者在镇定性方面的对偶关系。根据系统不变零点在复平面上分布情况,设计相应的线性输出反馈控制律镇定传感器饱和系统,并使闭环系统满足一定的性能要求。考虑到外部扰动对系统的影响,本项目还进一步研究半全局与局部鲁棒镇定问题。本项目的研究结果不仅能丰富约束控制理论,而且能为实际系统的控制器设计提供可借鉴的方法。
英文摘要 Because of physical limitations and the complex industrial environments, sensor saturation frequently occurs in practical control systems. When it saturates, the sensor will not measure the true values of the system outputs. The incorrect signals of system outputs that enter the controller can lead to the degradation of the system performance, and even cause instability. In this project we will consider linear systems subject to sensor saturation, and focus on the stabilization of such systems under linear output feedback. We will discuss the relationship between the stabilization of linear systems in the presence of sensor saturation and the invariant zeros of such systems, and furthermore, intend to establish the dual relationship on the stabilization via linear feedback between linear systems subject to sensor saturation and actuator saturation. The main work of this project includes global stabilization, semi-global stabilization and local stabilization. Different liner output feedback laws will be designed according to the location of the invariant zeros in the complex plane, to stabilize linear systems subject to sensor saturation with certain guaranteed system performance. Moreover, the problems of semi-global robust stabilization and local robust stabilization will also be considered. The results of this project will enrich the constrained control theory, and be helpful in the controller design for practical systems.
结题摘要

成果

序号 标题 类型 作者

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