Theory of Decentralized Control for Large Space Structures
Theory of Decentralized Control for Large Space Structures
批准号:
05650399
负责人:
IKEDA Masao
金额:
$1.41万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份:
1993
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
1993 至 1994
中文摘要
本文主要研究具有不确定性的大型空间结构的姿态控制和振动抑制问题。目标是制定与各子系统兼容的分散控制策略。主要贡献如下:1.传感器和执行器配置的空间结构的传递函数是对称的。结果表明,对于这类系统,对称控制器比非对称控制器具有更好的镇定效果。提出了对称控制器的设计方法。针对由多个子系统组成的大系统,提出了一种分散H~*控制方案。局部控制器是各个子系统的H~*输出反馈控制器。提出了二次镇定方法。提出了考虑控制性能的结构优化设计方法。采用H*控制器抑制时变扰动。待最小化的目标函数表示给定初始载荷的影响。针对带有柔性太阳桨的卫星,研究了其建模和振动抑制方法。为了将降阶模型用于控制器设计,提出了溢出抑制方法。对频率相关LQ控制器和H*控制器进行了比较。具有可变运行条件的线性对象通过对应于多个典型运行条件的标称模型的内插来描述。提出了一种标称模型镇定控制器的插值法,以镇定这类被插补对象。得到了系统稳定的条件。将参数稳定性的概念推广到具有不确定参数和恒定参考输入的Lur‘e型非线性控制系统。给出了参数绝对稳定的条件,该条件保证了系统在参数变化和参考输入变化引起平衡漂移的情况下仍保持稳定。
英文摘要
This research is concerned with attitude control and vibration suppression of large space structures with uncertainties. The objective is to develop decentralized control strategies compatible with subsystems. The main contributions are as follows :1. The transfer functions of space structures with collocated sensors and actuators are symmetric. It is shown that for such systems, symmetric controllers are more effective than non-symmetric ones in robust stabilization. Design methods for symmetric controllers are developed.2. A decentralized H* control scheme is proposed for large-scale systems composed of a number of subsystems. The local controllers are H* output feedback controllers for individual subsystems. Quadratic stabilization methods are also developed.3. Optimum design of structures is proposed considering control performances. An H* controller is employed to suppress time-varying disturbances. The objective function to be minimized represents the effect of given initial loads.4. Modeling and vibration suppression methods are developed for a satellite with flexible solar paddles. To use reduced-order models for design of controllers, spillover suppression methods are proposed. Comparisons between frequency-dependent LQ controllers and H* controllers are presented.5. A linear plant with variable operating conditions is described by an interpolation of nominal models corresponding to a number of representative operating conditions. An interpolation of stabilizing controllers for nominal models is proposed to stabilize such an interpolated plant. Stabilizability conditions are obtained.6. The concept of parametric stability is extended to include Lur'e-type nonlinear control systems with uncertain parameters and constant reference inputs. Conditions for parametric absolute stability are derived, which guarantee that the system remains stable despite equilibrium shifts caused by parameter variations and changes in the reference input.
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松野文俊: "太陽電池パドルのモデリングとロバスト制御" 計測自動制御学会論文集. 30. 926-935 (1994)
Fumitoshi Matsuno:“太阳能电池阵列桨的建模和鲁棒控制”仪器与控制工程师协会会议记录 30. 926-935 (1994)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
松野文俊: "Nリンク・マニピュレータによる柔軟材の最適ハンドリング戦略" 計測自動制御学会論文集. 30. 1521-1528 (1994)
Fumitoshi Matsuno:“使用 N 链接机械臂的柔性材料的最佳处理策略”仪器与控制工程师协会会议记录 30. 1521-1528 (1994)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
和田光代: "多入出力ル-リエ系のパラメトリック絶対安定性-ポポフ型条件と多角形区間演算によるその判定-" 計測自動制御学会論文集. 31(予定). 9号 (1995)
Mitsuyo Wada:“多输入和输出 Luier 系统的参数绝对稳定性 - 使用 Popov 型条件和多边形区间计算进行确定”,仪器与控制工程师学会汇刊 31(预定)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
Guisheng Zhai: "大規模システムの分散H_∞制御" システム制御情報学会論文誌. 8(予定). (1995)
斋贵生:“大规模系统的分布式H_∞控制”系统、控制和信息工程师学会学报8(预定)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
多田幸生: "H_∞制御による外乱抑制のもとでの構造物の最適設計" 日本機械学会論文集(C編). 61(7月号予定). (1995)
Yukio Tada:“通过 H_∞ 控制进行扰动抑制的结构优化设计”,日本机械工程师学会会刊(ed. C)(预计 7 月号)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
共 53 条
Microvibration Control in Precision Equipments and Structures
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批准号:08455113
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$3.01万
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财政年份:1996
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负责人:IKEDA Masao
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依托单位:
Toward Control System Design Based on System Structure
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批准号:07305014
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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资助金额:$0.77万
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财政年份:1995
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负责人:IKEDA Masao
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依托单位:
海外基金