气动隔振是精密仪器和半导体制造中保持清洁、微振动工作环境的关键系统。被动气动隔离不能满足低频隔振的需求,甚至会产生共振现象。开发了一种基于等温容腔的主动气动隔振器,并采用H∞控制方法抑制低频振动的干扰。首先,将等温材料填充到隔振器的腔室中,以减少充气和放气过程中温度变化的影响。然后,基于鲁棒H∞控制理论,设计了一种能够抑制低频振动扰动、鲁棒性高的控制器。最后,应用1~10 Hz的激励信号测试气动隔振系统在H∞主动控制情况下的性能,并与被动隔振效果进行比较。结果表明,等温材料的加入降低了腔室充放气过程的温度变化,主动控制方法提高了低频范围内的隔振性能,有效衰减了系统的谐振峰。

针对高阶柔性直线结构的系统,设计了将CMAC小脑模型神经网络与鲁棒H∞控制相结合的复合跟踪控制。通过将跟踪控制问题转化为标准的鲁棒H∞控制,可以方便的利用线性矩阵不等式工具箱求解鲁棒控制器。之后,将设计的鲁棒H∞控制器与CMAC小脑模型神经网络结合,应用于高阶柔性直线结构系统。实验结果表明,应用设计的复合控制器,柔性直线系统中的小车具有较快的响应速度和良好的跟踪精度,并且对于输入端扰动也具有较强的抗干扰能力。

针对阀控非对称液压缸位置伺服系统存在参数摄动和不确定外负载的问题,提出了一种鲁棒H∞自适应反步控制器的设计方法。在设计控制器时,通过对子系统选择合适的Lyapunov函数,避免了高阶系统中对虚拟控制量重复求导的问题;使系统的跟踪误差满足鲁棒H∞性能指标,增强了系统的鲁棒性;考虑到控制输入前的不确定参数会导致所设计控制律和自适应律互相嵌套,把系统模型中的时变参数进行变量置换,并对整个系统构造了一个合适的Lyapunov函数,从而解决了该问题;最后对闭环系统的稳定性进行了证明。仿真结果表明,与PID控制器相比,所设计的控制器使系统的输出对给定信号的跟踪速度更快,具有更小的跟踪误差,且对参数变化有较强的鲁棒性。

以内框驱动式双框架硅微型角振动机械陀螺仪为对象,建立了闭环力平衡控制模型,采用鲁棒H∞控制理论中的混合灵敏度法设计了鲁棒控制器.仿真结果表明,同开环微机械陀螺相比,通过合理选择加权函数设计出的鲁棒H∞控制器能使微机械陀螺对敏感轴固有频率摄动敏感性显著降低,微机械陀螺鲁棒性能显著提高.

次镜调整机构作为空间望远镜主动光学调整的核心组件,为实现在轨实时快速调整,其调整精度和动态性能均有比较严格的要求。机构常采用Stewart平台结构形式,基于逆运动学模型和关节空间PID控制相结合的方法,由于受到模型的非线性和不确定性、扰动及耦合的影响,难以取得较为满意的效果。为解决该问题,从机电动力学模型出发,将平台各支杆间耦合因素表征为外部干扰,建立了互相解耦的关节机电模型。依据模型辨识结果采用乘性不确定性描述模型摄动,依据模型误差界和性能指标要求设计混合灵敏度加权函数。针对虚轴极点问题,采用扩展H∞方法,将复杂动力学系统的控制器设计问题转化为堆叠S/T/KS混合灵敏度问题。在Matlab中求解得到鲁棒控制器,并在DSP中完成数字算法实现。仿真分析及试验结果表明,鲁棒控制器具有更好的鲁棒性、扰动抑制性能和动...

近年来离心和振动复合环境在航空航天、土木工程等领域受到越来越多的重视国外对该环境进行了一些研究国内的研究还刚起步.本文建立了离心力作用下电液伺服振动台的系统模型并采用了鲁棒H∞控制方法.仿真表明该方法对离心力场中的电液伺服振动台具有很好的效果.