Study on design of the optimal robust servo control systems and the application to real systems
Study on design of the optimal robust servo control systems and the application to real systems
批准号:
13650484
负责人:
FUNAHASHI Yasuyuki
金额:
$2.24万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份:
2001
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2001 至 2002
中文摘要
人们普遍认为,鲁棒伺服系统是基于内模原理的,对于给定类别的期望输出进行跟踪并抑制干扰输入,它可以实现零稳态控制误差。本研究的目的是从实用的角度出发,开发新的有效的鲁棒伺服系统。在这项研究中,我们提出了许多有趣的鲁棒伺服系统,例如具有最优稳态性能的伺服系统、具有最优抗干扰性能的伺服系统和具有最优鲁棒性能的伺服系统等等。特别是在我们对具有最优鲁棒性能的伺服系统的研究中,我们提出并解决了一个新的实用的时变扰动鲁棒性能问题。然而,在存在时间变化的情况下,可以证明,即使采用内模原理,稳态误差也可能不再为零,实际上可能相当大。本文提出了一种鲁棒伺服控制系统的设计方法,在存在时变范数有界非结构不确定性的鲁棒稳定性下,使最坏情况下的稳态控制误差最小化。重点是用显式形式显示在时变范数有界非结构不确定性存在下使稳态控制误差最大化的最坏情况摄动。最后,导出了计算最坏情况下稳态误差的简单表达式。该表达式为解决最坏情况下稳态控制误差最小化的控制器设计问题提供了一种可行的方法。通过求解一个简单的线性规划问题,可以很容易地得到所提出的控制器。此外,本文提出的设计方法不需要以往研究中对不确定性加权函数和目标的保守假设。最后通过仿真验证了该方法的有效性。少
英文摘要
It is widely accepted that a robust servo system is based on the internal model principle and can achieve zero steady-state controlled error for a given class of the desired outputs to be tracked and disturbance inputs to be rejected. The purpose of this study is to develop new and effective robust servo systems from the practical point of view.In this study, we have proposed many interesting robust servo systems, for example, servo systems with the optimal steady-state performance, with the optimal disturbance rejection and with the optimal robust performance, and so on. In particular, in our study on servo system with the optimal robust performance, we have posed and have solved on a novel and practical robust performance problem against time-varying perturbations.In the presence of time variation in the plant, however, it can be shown that the steady-state error may no longer be zero and can in fact be quite large even if the internal model principle is employed. This study has pres … More ented a design method of robust servo control system that minimizes the worst case steady-state controlled error under the robust stability in the presence of time-varying norm-bounded unstructured uncertainty. The key point is to show the worst case perturbation that maximizes the steady-state controlled error in the presence of time-varying norm-bounded unstructured uncertainty in an explicit form. As a result, a simple expression is derived for calculating the worst case steady-state error. This expression can provide a feasible method to solve the design problem of controller that minimizes the worst case steady-state controlled error. The proposed controller is obtained easily by solving a simple linear programming problem. Moreover, the proposed design method does not require the conservative assumptions on the weighting function of uncertainty and the plant, which had been imposed on the previous studies. Finally a numerical example illustrates the validity of the proposed method by a simulation. Less
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甲村雅彦, 山田学, 舟橋康行, 水野直樹: "未知の周期信号に対する離散時間繰返し制御"第3回適応学習制御シンポジウム講演予稿集. 23-26 (2003)
Masahiko Komura、Manabu Yamada、Yasuyuki Funahashi、Naoki Mizuno:“未知周期信号的离散时间重复控制”第三届自适应学习控制研讨会论文集 23-26 (2003)。
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:
M.YAMADA and Y.FUNAHASHI: "Minimization of the Worst-Case Steady-State Error for Multivariable Deadbeat Control Systems with Time-Varying Uncertainty"Proceedings of the 41th IEEE Conference on Decision and Control, CDC2002. 3324-3329 (2002)
M.YAMADA 和 Y.FUNAHASHI:“具有时变不确定性的多变量无差拍控制系统的最坏情况稳态误差的最小化”第 41 届 IEEE 决策与控制会议论文集,CDC2002。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Manabu.YAMADA, Shinichi OHTA, Yasuyuki FUNAHASHI: "State and Output Feedback Stabilization for Second Order Nonholonomic Chained Systems Based on Sampled Data Control Approach"Proceedings of the 22nd American Control Conference, ACC 2003, (Denver, USA). (
Manabu.YAMADA、Shinichi OHTA、Yasuyuki FUNAHASHI:“基于采样数据控制方法的二阶非完整链式系统的状态和输出反馈稳定”第 22 届美国控制会议论文集,ACC 2003,(美国丹佛)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
H.KATO, Y.FUNAHASHI, W.BANNO: "Continuous-Time H2 and H^∞ Optimal Preview Control (in Japanese)"Transactions of the Society of Instrument and Control Engineering. Vol.38. 604-608 (2002)
H.KATO、Y.FUNAHASHI、W.BANNO:“连续时间 H2 和 H^∞ 最优预览控制(日文)”仪器与控制工程学会汇刊第 38 卷(2002 年)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Manabu.YANADA, Yasuyuki FUNAHASHI: "Minimization of the Worst-Case Steady-State Error for Multivariable Deadbeat Control systems with Time-Varying Uncertainty"Proceedings of the 41th IEEE conference on Decision and Control, CDC2002, (Las Vegas, USA). 3324
Manabu.YANADA、Yasuyuki FUNAHASHI:“具有时变不确定性的多变量无差拍控制系统的最坏情况稳态误差的最小化”第 41 届 IEEE 决策与控制会议论文集,CDC2002(美国拉斯维加斯)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
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Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
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批准号:--
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项目类别:合作创新研究团队
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:姚韬
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依托单位:
基于异构医学影像数据的深度挖掘技术及中枢神经系统重大疾病的精准预测
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批准号:61672236
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2016
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负责人:王骏
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依托单位:
内容分发网络中的P2P分群分发技术研究
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批准号:61100238
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2011
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负责人:郑小盈
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依托单位:
微生物发酵过程的自组织建模与优化控制
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批准号:60704036
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2007
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负责人:高学金
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依托单位:
天然生物材料的多尺度力学与仿生研究
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批准号:10732050
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项目类别:重点项目
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资助金额:200.0万元
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批准年份:2007
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负责人:冯西桥
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依托单位:
供应链管理中的稳健型(Robust)策略分析和稳健型优化(Robust Optimization )方法研究
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批准号:70601028
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:7.0万元
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批准年份:2006
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负责人:王明征
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依托单位:
气动/结构耦合动力学系统目标敏感性分析的快速准确计算方法及优化设计研究
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批准号:10402036
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2004
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负责人:杨旭东
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依托单位: