申请/专利权人：郑州大学

申请日：2024-03-15

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN118192335A

主分类号：G05B19/042

分类号：G05B19/042;G06F17/11

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.14#公开

摘要：本发明提出了一种一类符合全驱形式系统的控制律设计方法，属于系统与控制领域。首先根据物理规律写出系统的物理模型，然后根据转化步骤将系统转化为全驱形式，最后设计出系统的全驱控制律并给出可以任意配置极点的线性定常闭环特征方程。本发明能够实现将一类具有非线性的系统转化为全驱形式并给出对应的全驱控制律，同时可以消除系统的所有非线性动态，从而得到所需的线性定常闭环系统，使系统分析与设计更具有简便性。

主权项：1.一种一类符合全驱形式系统的控制律设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1完成由系统物理模型到全驱系统的转化，获得系统的全驱系统形式，包括以下步骤：步骤101、基于已知的物理定律获得系统所对应的物理模型； 其中，x和u分别是系统的状态向量与输入向量；θ是系统的虚拟控制量，且步骤102、将步骤101中系统的物理模型转化为全驱系统模型；将公式1中的第一个方程进行转化，得到如下公式： 其中x是系统的状态向量；θ是系统的虚拟控制量；步骤103、将步骤102中所得到的公式2再求导后进行整理，得如下公式： 其中x是系统的状态向量；θ是系统的虚拟控制量；步骤104、将步骤103中得到的公式3代入到步骤101中的公式1的第二个方程并进行整理，即得到系统的全驱形式： 其中x和u分别是系统的状态向量与控制输入向量；步骤105、令和将其代入到步骤104中；则公式4改写成如下形式：x4＝F·+L·u5其中L·是连续的矩阵函数，且detL·≠0；F·是连续的向量函数；2完成对系统全驱控制律的设计，获得所需的定常线性闭环特征方程，并对闭环系统方程的定常系数进行赋值，包括以下步骤：步骤201、对于任意给定的线性定常矩阵，给出系统在全驱形式下的控制律： 其中，xi,i＝0,1,2,3是系统的状态向量；v是设定值；L·是连续的矩阵函数；F·是连续的向量函数；步骤202、由步骤201中所写出的全驱控制律，获得系统希望的线性定常闭环特征方程如下： 其中，xi,i＝0,1,2,3,4是状态向量；v是设定值；Ai,i＝0,1,2,3是期望闭环系统方程的定常系数；步骤203、对步骤202中所获得的线性定常闭环特征方程，通过引入微分环节的四阶展开式来对方程系数Ai,i＝0,1,2,3进行赋值； 其中T是微分时间常数；s是微分算子；步骤204、将步骤202中的线性定常闭环特征方程与步骤203中所得到微分四阶展开式相对应，得到Ai,i＝0,1,2,3的值； 步骤205、对T进行赋值，完成全驱系统的控制律的设计，得到系统希望的线性定常闭环特征方程。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 郑州大学 一类符合全驱形式系统的控制律设计方法

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