专利汇可以提供一种基于事件触发机制的直流电机系统抗干扰控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于直流 电机 系统控制领域,具体涉及一种基于事件触发机制的直流电机系统抗干扰控制方法。首先建立具有外界输入 电磁干扰 的直流电机控制系统的数学模型,再建立表示干扰的子系统数学模型,设计干扰观测器对干扰进行估计并建立误差估计模型。设计事件触发反馈机制,给出抗干扰 控制器 的充分条件,确保相应的 闭环系统 稳定。本发明考虑直流电机控制系统输入通道中的电磁等干扰,应用观测器对干扰进行估计并抑制,能够完全抵消这类干扰对系统的影响,确保系统稳定运行。,下面是一种基于事件触发机制的直流电机系统抗干扰控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于事件触发机制的直流电机系统抗干扰控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)建立具有外界输入干扰的直流电机系统控制系统模型:
x(k+1)=Ax(k)+B(u(k)+f(k)) (1)
其中:x(k)∈Rn为系统的状态向量,u(k)∈Rm为控制系统的输入向量,A∈Rn×n和B∈Rn×m为系统的常数矩阵,f(k)∈Rm为系统输入干扰且符合 为2范数有界;
系统输入干扰f(k)用一个干扰子系统的输出来表示:
其中:w(k)∈Rm为干扰子系统的状态向量,D∈Rm×m和F∈Rm×m为子系统的常数矩阵;
2)设计降阶干扰观测器:
其中: 和 分别是f(k)和w(k)的估计,v(k)∈Rm是引入的辅助变量,
为v(k)的估计,L∈Rm×n为观测器系统矩阵,
系统的控制器设计为:
其中:K∈Rm×n为系统的反馈增益矩阵;
定义 则e(k+1)=(D+LBF)e(k);
3)设计事件触发反馈机制:
设计系统事件触发通讯机制,通过判断对象采样状态之间的相对误差和估计模型采样状态之间的相对误差是否同时大于给定阈值σ,决定是否传输当前对象采样状态,从而在不影响系统性能的同时,减少了数据的传输量;
事件生成器给出信号传输的决定条件:
其中:阈值σ>0, 为新的信号状态向量,在时间区间(k,k+1]中,设计一个事件触发反馈控制机制:
控制器表示为:
令ηT(k)=[xT(k) eT(k)], 联合直流电机控制系统、干扰子系统和降
阶干扰观测器系统,得到误差估计系统:
其中:ηT(k)=[xT(k) eT(k)],
结合李雅普诺夫稳定性理论,给出系统渐进稳定的充分条件:对于给定的初始状态η(0),当 时,则误差估计系统渐进稳定;
4)控制器的设计及反馈增益矩阵K的计算:
根据系统渐进稳定的充分条件,将控制器设计问题转化为如下线性矩阵不等式:
其中:G∈Rn×n为正对角矩阵,*代表对称位置矩阵的转置, I表示的单位矩阵;
当存在一个正定对称矩阵Q∈Rn×n和常数ψ>0满足式(9)时,则误差估计系统(8)渐进稳定,使用MATLAB求出使系统渐进稳定的反馈增益矩阵K,完成控制器的设计;
5)实现抗干扰控制:
根据求出的事件触发机制下抗干扰控制器的反馈增益矩阵K,控制器对有外界输入干扰的直流电机控制系统(1)实现抗干扰控制。
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