Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Advanced control engineering (S.R. Burns, 2001)

.pdf
Скачиваний:
158
Добавлен:
12.08.2013
Размер:
2.71 Mб
Скачать

# $ # # # #

# #

$

 

$

$

 

$

$

 

 

 

$

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r = 0 +

u

 

 

 

 

x

 

y

 

 

x = Ax + Bu

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

$

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

$ $

 

 

# # $

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

# $

 

$

 

# $

 

# # $

 

 

 

# $

 

 

 

 

 

 

$ $

 

 

 

 

 

 

$ $

 

 

 

 

 

 

# $

 

 

# $

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

$

 

$

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ $

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

#

$

 

 

 

%

& $

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# #

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

#

 

 

 

 

 

$

 

Optimal Controller

r

s

v

+

uopt

s = (A – BR1BTP)Ts – Qr

 

R–1BT

 

 

 

 

 

 

Reverse-Time Equations

 

Command

 

 

 

 

 

 

 

 

vector

 

 

Tracking vector

 

K

 

 

 

 

Plant

x y

x = Ax + Bu C

$

 

$

$

$

$

 

 

 

 

 

$ #

 

$

 

# $ #

 

$

$

 

 

 

$

 

 

 

# $ #

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

$ $

$

$

$

 

 

$

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

#

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gains

4

 

 

 

3

 

 

 

Feedbackand

k1(kT )

 

 

v(kT )

k

(kT )

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

Vector

1

 

 

 

0

 

 

 

Command

 

 

 

–1

 

 

r1(kT ) r2(kT )

states,

–2

 

 

 

Desired

 

 

 

–3

 

 

 

 

 

 

 

 

–4

 

 

 

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

 

 

 

 

 

Time

(s)

 

 

 

 

Desired States, Actual States and Optimal Control

2

1.5

uopt (kT )

1

0.5

0

r1(kT ) x1(kT )

–0.5

–1

 

 

–1.5

 

 

0

2

4

x2(kT )

r2(kT )

6

8

10

12

14

16

18

20

Time (s)

 

#

$

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

$

$ ! "

 

 

$

 

 

 

$ #

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

x

 

Measurement

x + PA

+

0

 

 

 

 

 

System A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

Measurement

 

x + PB

+

PA PB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

System B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

#

# #

#

 

# $ #

 

#

 

# # $ # # # # #

 

# #

# # #

#

# $ # # #