有约束随动系统控制策略研究

来源：计量学报杂志2020年第2期北京时间：

作者：付荣荣,李东玉,田永胜,王涵

单位：燕山大学 电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004

摘要：提出了一种新的有约束的复杂随动系统——小碗摆球系统,并针对该系统利用达朗伯静力学的方法进行了建模。在讨论了系统能控和能观性的基础上分别采用状态反馈的极点配置法和基于遗传算法的LQR最优控制2种方法进行了实际系统控制效果的实验对比,通过对比可知极点配置的状态反馈控制器具有更好的鲁棒性和瞬态特性,而遗传算法优化的LQR控制具有更好的稳态特性,以及更短的调节时间。同时在参数选择方面相比于极点配置试特征值的方法,遗传算法优化LQR控制控制器更有针对性,便于实际的应用操作。

关键词：计量学;随动系统;小碗摆球系统; 极点配置;遗传算法;LQR最优控制

基金资助：国家自然科学基金(51605419);中国博士后基金(2016M600193);河北省自然科学基金(F2018203433);河北省引进留学人员资助(CL201727)