[發明專利]一種適用于非最小相位系統的干擾觀測器設計方法

在審

• 申請號: 201811544154.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109407515A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 劉瑞娟;聶卓赟;朱超;鐘琪
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

1.一種適用于非最小相位系統的干擾觀測器設計方法，其特征在于：以單輸入單輸出非最小相位系統G(s)為被控對象，以閉環參考模型H_R(s)為設計基準，設計被控對象G(s)的串聯補償器K(s)，以閉環參考模型H_R(s)為標稱模型設計濾波器Q(s,τ)，且將G(s)，K(s)，H_R(s)和Q(s)分別表示為互質多項式的分數形式，則有和包括以下步驟：

S1：確定非最小相位系統G(s)的相對階次，記作r.deg[G]，根據階次條件r.deg[K]+r.deg[G]＝r.deg[H_R]，確定閉環參考模型K(s)和串聯補償器H_R(s)的階次；

S2：根據閉環響應性能要求，設定串聯補償器H_R(s)的參數；

S3：根據穩定性條件，選取串聯補償器K(s)的參數，使得K(s)沒有右半平面的極點或者a_k(s)為赫爾維茨多項式，且λ≈1，其中

S4：根據穩定性條件，設定濾波器Q(s)的參數。

2.根據權利要求1所述的適用于非最小相位系統的干擾觀測器設計方法，其特征在于：步驟S1采用的具體方法為：將被控對象設定為一類具有不確定參數的傳遞函數集合。

3.根據權利要求1所述的適用于非最小相位系統的干擾觀測器設計方法，其特征在于：步驟S2采用的具體方法為：根據閉環系統的穩定性和響應速度要求，設定串聯補償器H_R(s)的參數。

4.根據權利要求1所述的適用于非最小相位系統的干擾觀測器設計方法，其特征在于：步驟S4采用的具體方法為：

設定

其中τ>0為正整數的時間常數；k和l為非負數階次，且滿足k≤l-r；參數q_i使得分母多項式滿足赫爾維茨條件，且滿足p₀＝q₀；

S41：定義：

其中S＝τs，選取Q(s)的參數p_l-r,p_l-r-1,…p₁,p₀和q_l-1,q_l-2,…q₁,q₀，使得為赫爾維茨多項式；

S42：根據穩定性條件：τ存在下界τ，則：

其中，函數sup表示一個集合最小的上界，設定從穩定區間(τ,∞)中選取τ值。