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专利号: 2024103178067
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进型干扰观测器的快速反射镜扰动抑制方法,其特征在于,采用汉克尔矩阵系统辨识方法对快速反射镜模型进行辨识,获得快速反射镜模型 和 的不确定性上界,推导干扰观测器的鲁棒稳定性条件,设计改进型干扰观测器,引入陷波器和零相差前馈控制器;

获得 的不确定性上界包括,设 的不确定性上界为 :;

式中,表示单位虚数,表示频率, 表示在所有频率下, 和 分别表示将多组伪随机信号输入标称模型和实际系统后得到的输出频率响应,为模型乘性不确定性;的计算过程为,设快速反射镜实际系统为G:;

式中,为单位矩阵;

将多组 数据绘制于同一幅伯德图中,通过拟合确定快速反射镜模型的不确定性上界 ;

推导干扰观测器的鲁棒稳定性条件包括:输出 与参考输入 ,扰动 和噪声 之间的函数表达式为:;

式中,表示低通滤波器,C表示观测矩阵;

补灵敏度函数 为:

根据小增益定理求得保证闭环系统鲁棒稳定性的充要条件为:;

式中, 表示无穷范数;

设计改进型干扰观测器包括,广义传递函数矩阵为P:; ;

式中,w表示外部输入,z表示所选性能输出,表示扰动估计, 表示控制信号 和标称逆模型 输出之间的差值, 、 、 、 为P的元素;

; ;

; ;

式中, 为中间参数, , 、 、 分别表示误差 、扰动 和噪声 的加权函数;

通过线性分式变换给出输入到输出的闭环传递函数 为:;

求得H∞次优滤波器:;

式中,为阈值系数, ;

引入二阶陷波器 除谐振峰对系统性能的影响:;

式中,为陷波深度, 为陷波中心频率,为和带宽相关的参数;

假设离散化后闭环系统的传递函数为 :;

式中, 包含所有 中的不稳定零点, 包含所有 中的稳定零点,零相差跟踪控制器 设计为:。